nghiên cứu phân loại rác tại nguồn và tái chế tại chỗ chất hữu cơ

luận văn nghiên cứu phân loại rác tại nguồn và tái chế tại chỗ chất hữu cơ

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Phân loại rác tại nguồn là chủ trương lớn của Nhà nước và được công bố tại các Nghò quyết, các chủ trương của Đảng và Nhà nước, nhất là trong những năm gần đây. Phân loại rác tại nguồn phục vụ cho công tác tái chế nhằm mục dích cuối cùng là hạn chế đến mức có thể lượng chất thải rắn thấp nhất trước khi đưa đi xử lý chúng. Với dân số ở Thành phố Hồ Chí Minh là 5.547.900 người (2002) sinh sống trên diện tích 2.093,7 km 2 của 24 quận, huyện, với hơn 800 nhà máy riêng rẽ, 500 nhà máy nằm trong 12 khu công nghiệp tập trung, 03 khu chế xuất, 01 khu công nghệ cao, 59 bệnh viện, hơn 300 trung tâm y tế và gần 6.000 phòng khám tư nhân. Mỗi ngày thành phố Hồ Chí Minh đổ ra khoảng 4.500 - 4.900 tấn chất thải rắn sinh hoạt lẫn lộn từ 14 đến 24 thành phần khác nhau (bao gồm cả chất thải sinh hoạt nguy hại), 1.000-1.100 tấn chất thải rắn xây dựng, khoảng 1.000 tấn chất thải rắn công nghiệp (trong đó có khoảng 200 tấn chất thải nguy hại) và 7 - 9 tấn chất thải rắn y tế. Mức gia tăng của khối lượng chất thải rắn đô thò khoảng 15 - 20% năm. Sau khi được thu gom từ các nguồn phát sinh, một phần được phân loại, tái sinh, tái chế và trao đổi, hầu hết lượng chất thải rắn trên đều được vận chuyển lên bãi chôn lấp, đây là công nghệ xử lý chất thải rắn thuần túy duy nhất được áp dụng ở thành phố Hồ Chí Minh. 1 Với hệ thống như trên, hàng năm mặc dù đã phải chi ra từ 300 - 400 tỷ đồng cho công tác quét dọn vệ sinh, thu gom, trung chuyển và vận chuyển, xử lý và chôn lấp (chi phí này ngày càng tăng theo khối lượng chất thải rắn) thành phố Hồ Chí Minh vẫn phải đối mặt với nhiều vấn đề về quản lý và môi trường, đặc biệt là ô nhiễm môi trường tại các bãi chôn lấp rác. Và một nghòch lý nữa là trong khi phải tốn rất nhiều tiền để mua phân hoá học và phân hữu cơ (kể cả tốn ngoại tệ để nhập ngoại) thì mỗi ngày thành phố Hồ Chí Minh đang bỏ đi khoảng 3.000- 3.500 tấn chất hữu cơ mà sau khi qua chế biến không mấy tốn kém có thể sử dụng làm chất cải tạo đất đã bò chai cứng do thói quen chỉ sử dụng phân bón hóa học hoặc làm phân bón cho hàng trăm ngàn hecta đất trồng rau sạch và bỏ hoang hóa xung quanh thành phố Hồ Chí Minh. Thực tế quản lý chất thải rắn đô thò hiện nay cho thấy, trong khi khâu thu gom và vận chuyển đã có nhiều cải tiến và được đầu tư đáng kể để nâng cao hiệu suất và cải thiện chất lượng môi trường, thì khâu xử lý vẫn dậm chân tại chỗ, các dự án làm compost đều thất bại, giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường từ các bãi chôn lấp “dậm chân tại chỗ” gần như không có lối thoát. Cần phải có phương thức tiếp cận giải quyết vấn đề mới hơn và cách mạng hơn. Qua kinh nghiệm quản lý chất thải rắn đô thò của các nước phát triển và đang phát triển, phân tích các điều kiện thực tế của thành phố Hồ Chí Minh, phân loại chất thải rắn tại nguồn chắc chắn sẽ là phương án quan trọng nhất góp phần giải quyết cơ bản cho các vấn đề về môi trường do chất thải rắn sinh ra. Để giảm áp lực thu gom và xử lý cuối cùng, bên cạnh dùng những biện pháp phân loại chất thải thì quy trình tái chế tại chỗ chất thải sinh hoạt hữu cơ thành phân vi sinh dùi sự tham gia của vi sinh vật (Trùn quế) sẽ làm giảm áp lực đáng kể đối với các bãi chôn lấp, các vấn đề ô nhiễm môi trường tại nguồn hay tại bãi 2 chôn lấp cũng như tạo ra một loại phân bón sạch có chất lượng cao đáp ứng được nhu cầu canh tác và cải tạo đất. 1.2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1. Mục tiêu của đề tài Các mục tiêu chính của đề tài “Nghiên cứu phân loại rác tại nguồn và tái chế tại chỗ chất hữu cơ với sự tham gia của trùn quế thành phân bón vi sinh phục vụ cây trồng” là : - Giảm thiểu đến mức thấp nhất các chất thải rắn sinh hoạt bằng phương pháp tái chế và tái sử dụng tại nguồn trước khi xử lý cuối cùng. - Sử dụng tác nhân trùn quế để tham gia quá trình phân hũy chất thải rắn hữu cơ tạo thành phân vi sinh phục vụ cây trồng. 1.2.2. Nội dung của đề tài Đề tài nghiên cứu nhằm thực hiện với các nội dung chính sau : - Khái quát về hiện trạng CTRSH ở Tp.HCM. - Khảo sát, đánh giá hiện trạng tái chế và tái sử dụng CTRSH. Đánh giá, nhận xét. - Nghiên cứu phân loại CTRSH tại nguồn phục vụ cho việc tái chế tại chỗ CTRHC thành phân vi sinh. - Nghiên cứu vai trò của Trùn quế trong phân hũy chất hữu cơ. - Thiết kế, xây dựng mô hình phân hũy CTRHC với sự tham gia của Trùn quế thành phân vi sinh. 3 - Đưa ra các thông số môi trường tối ưu nhằm giúp cho quá trình phân hũy diễn ra nhanh hơn và hiệu quả hơn. - Triển khai mô hình. - Đánh giá – nhận xét kết quả nghiên cứu. 1.2.3. Phương pháp nghiên cứu - Đề tài sẽ áp dụng phương pháp nghiên cứu dựa trên các mô hình thực nghiệm sử dụng nguồn rác từ các hộ gia đình ở thành phố Hồ Chí Minh. - Sử dụng con trùn quế tham gia quá trình nghiên cứu này. - Phương pháp khảo sát thực tế. - Phương pháp so sánh. 1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC, THỰC TIỄN - Giảm khối lượng rác thải, mùi hôi phát sinh tại nguồn và giảm lượng rác tại bãi chôn lấp. - Giảm chi phí đầu tư cho công tác thu gom và xử lý chất thải. - Sử dụng tác nhân trùn Quế tham gia quá trình phân hũy chất thải rắn hữu cơ tại nguồn sau khi đã phân loại. - Tạo nguồn phân bón vi sinh có chất lượng cao thay thế phân hóa học sử dụng quá trình trồng trọt. Phân vi sinh là sản phẩm của rác hữu cơ đã phân loại và Trùn quế có khả năng cải tạo đất để cho cây trồng phát triển tốt hơn. 4 - Đưa ra các chỉ số môi trường (pH, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng …) để cho quá trình phân hũy chất thải rắn hữu cơ sau khi phân loại với Trùn quế đạt hiệu quả cao. 5 CHƯƠNG 2 HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2.1. TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng trọng điểm kinh tế phía Nam, nằm ở ngã tư quốc tế giữa các con đường hàng hải từ Bắc xuống Nam, từ Đông sang Tây, là tâm điểm của khu vực Đông Nam Á. Với vò trí chiến lược quan trọng và thuận lợi thành phố Hồ Chí Minh đã trở thành trung tâm kinh tế xã hội của cả nước và của khu vực. Thành phố Hồ Chí Minh có diện tích 2.958 km 2 , dân số 6,117 triệu người và được dự đoán đến năm 2010 dân số sẽ lên đến 7,5 – 7,7 triệu người. Với tốc độ đô thò hóa và công nghiệp hóa cao, số lượng dân cư, các nhà máy và các khu công nghiệp tăng nhanh, thành phố đang phải chòu một sức ép lớn về lượng chất thải rắn đổ ra mỗi ngày của hơn 6 triệu dân với hơn 800 nhà máy riêng rẽ, hơn 28.000 cơ sở sản xuất, 12 khu công nghiệp, 3 khu chế xuất và 1 khu công nghệ cao, 59 bệnh viện, gần 400 trung tâm chuyên khoa, trung tâm y tế và hơn 5.000 phòng khám tư nhân … Vì vậy, quá trình hoạt động và sản xuất đã sản sinh ra một lượng chất thải rắn đô thò gần 7000 tấn/ngày ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và đe dọa đến quá trình phát triển kinh tế. 2.2. NGUỒN PHÁT SINH, KHỐI LƯNG VÀ THÀNH PHẦN CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ 2.2.1. Nguồn phát sinh chất thải rắn đô thò Các nguồn phát sinh chất thải rắn đô thò gồm có : 6 - Chất thải rắn sinh ra từ: các khu nhà ở (biệt thự, hộ gia đình riêng lẻ, chung cư, .). - Chất thải sinh ra từ khu thương mại và dòch vụ (cửa hàng, chợ, siêu thò, quán ăn, nhà hàng, khách sạn, nhà nghỉ, trạm dòch vụ, .). - Chất thải sinh ra từ khu cơ quan (trường học, viện và trung tâm nghiên cứu, các cơ quan hành chánh nhà nước, văn phòng công ty, nhà tù, .). - Chất thải từ các hoạt động dòch vụ công cộng (quét dọn và vệ sinh đường phố, công viên, khu giải trí, tỉa cây xanh, .). - Chất thải từ sinh hoạt (ăn uống, vệ sinh, .) của các khoa, bệnh viện không lây nhiễm, từ sinh hoạt của cán bộ, công nhân trong các cơ sở công nghiệp (khu công nghiệp, nhà máy, cơ sở sản xuất vừa và nhỏ), và từ công tác nạo vét cống rãnh thoát nước. 2.2.2. Khối lượng và thành phần chất thải rắn đô thò Khối lượng Với dân số 5.551.554 người (2004) và hơn 300.000 khách vãng lai, hàng ngày thành phố Hồ Chí Minh thải ra một khối lượng rất lớn chất thải rắn sinh hoạt với nhiều thành phần khác nhau, bao gồm khoảng 4.500 - 5.000 tấn CTR sinh hoạt, kể cả chất thải rắn nguy hại có trong CTR sinh hoạt, khoảng hơn 1.000 tấn xà bần (chất thải rắn xây dựng) và hơn 14 tấn CTR y tế. Tổng khối lượng chất thải rắn sinh hoạt của thành phố Hồ Chí Minh ước tính đến năm 2010 được trình bày trong Bảng 2.1. 7 Bảng 2.1 : Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt (không kể xà bần) của Tp. HCM tính đến năm 2010 Năm Dân số (người) (*) Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt Tấn/năm (**) Tấn/ngày Kg/người/ngày 1996 4.748.596 1.058.468 2.900 0,61 1997 4.852.590 983.811 2.695 0,56 1998 4.957.856 939.943 2.575 0,52 1999 5.011.487 1.066.272 2.921 0,58 2000 5.117.129 1.483.963 4.066 0,79 2001 5.223.975 1.369.358 3.752 0,72 2002 5.332.006 1.508.543 4.133 0,78 2003 5.441.206 1.608.518 4.407 0,81 2004 5.551.554 1.708.493 4.681 0,84 2005 5.663.029 1.808.468 4.955 0,87 2006 5.775.610 1.908.443 5.229 0,91 2007 5.889.274 2.008.418 5.503 0,93 2008 6.003.997 2.108.393 5.776 0,96 2009 6.119.754 2.208.368 6.050 0,99 2010 6.236.519 2.308.343 6.324 1,01 Ghi chú : (*) Dân số từ năm 1996 đến năm 2001 lấy từ niên giám thống kê của thành phố Hồ Chí Minh. (**) Khối lượng CTRSH từ năm 1992 đến năm 2002 do Công ty môi trường đô thò Tp.HCM cung cấp. 8 Thực tế cho thấy khối lượng CTR phát sinh từ các nguồn không được đo kiểm riêng, nhưng qua thực tế công tác thu gom, vận chuyển và thông qua số liệu thống kê của Công ty môi trường đô thò thành phố Hồ Chí Minh, có thể ước tính tỷ lệ khối lượng rác phát sinh từ các nguồn so với tổng khối lượng rác sinh hoạt như sau : Bảng 2.2 : Tỷ lệ khối lượng rác phát sinh từ các nguồn so với tổng khối lượng rác sinh hoạt STT Nguồn phát sinh Tỷ lệ (%) so với tổng lượng rác sinh hoạt 1 Rác hộ dân 57,91 2 Rác đường phố 14,29 3 Rác công sở 2,8 4 Rác chợ 13 5 Rác khu thương mại 12 Hình 2.1 : Tỷ lệ khối lượng rác phát sinh từ các nguồn so với tổng khối lượng rác sinh hoạt Thành phần Rác thải sinh hoạt được chuyên chở đến các bãi rác chiếm tỷ lệ lớn chất thải hữu cơ dễ phân hũy, các loại plastic khó tái chế, rác thải từ các cơ sở sản xuất hàng 9 tiêu thủ công nghiệp như : Vải sợi, đế giày cao su và chứa rất ít chất thải nguy hại như : Pin, bóng đèn … Kết quả phân tích thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại Thành Phố Hồ Chí Minh theo các nguồn phát sinh khác nhau ( từ hộ gia đình, trường học, nhà hàng, khách sạn, chợ…) đến trạm trung chuyển và bãi chôn lấp như sau : 10 [...]... thực tế hoạt động tái sinh, tái chế của các cơ sở tư nhân chỉ phụ thuộc vào lợi nhận Thực tế cho thấy, các loại CTR sinh hoạt có thể tái sinh tái chế bao gồm : • Rác thực phẩm và rác hữu cơ Rác thực phẩm và rác hữu cơ được phân loại để sản xuất phân hữu cơ, khí methane, ngoài ra rác thải hữu cơ và rác thực phẩm còn được dùng làm phân bón vi sinh với tỷ lệ sử dụng khá cao Trong thành phần chất thải rắn... rác thải hữu cơ phân hũy nhanh thành phân bón compost và phân bón vi sinh chất lượng cao có tính khả thi cao do nguồn chất thải dồi dào và hiện chưa được khai thác hiệu quả 30 CHƯƠNG 3 HIỆN TRẠNG VỀ TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ THÀNH PHÂN BÓN VI SINH TẠI VIỆT NAM 3.1 CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ THÀNH PHÂN COMPOST Hiện nay, trên thế giới có hai loại hình công nghệ xử lý rác thành phân compost... khó phân loại và có thể gây độc do hơi thủy ngân Chỉ có pin Ni-Cd hoặc pin oxyt thủy ngân và oxyt bạc mới có thể tái chế được Từ những nhận đònh và phân tích những loại rác có khả năng tái sinh, tái chế nêu trên Với khối lượng rác thực phẩm và rác hữu cơ phân hũy nhanh chiếm tỷ lệ rất cao trong tất cả các thành phần rác phát sinh từ hộ gia đình, thấy rằng khả năng tái chế chất rác thải thực phẩm, rác. .. rác Nhà phân loại rác lần 1 Sân phối trộn rác Hệ thống bể ủ rác Nhà chế biến tận dụng mùn rác Nhà phân loại rác lần 2 Hệ thống cung cấp không khí Nhà ủ chín Bãi trộn các thành phần khoáng không bò phân hủy ` 1 tấn rác (chứa 70% hữu cơ) 300 kg phân hữu cơ (43% phần hữu cơ) Hình 3.1: Sản xuất phân compost bằng phương pháp hiếu khí 31 Phương pháp này có các ưu nhược điểm sau : Ưu điểm • - Giảm lượng rác. .. tấn/ngày và bãi chôn lấp Phước Hiệp (Củ Chi) khả năng tiếp nhận 2.500-3.000 tấn/ngày Một phần chất thải rắn công nghiệp được tái sinh, tái chế và xử lý tại một số nhà máy của các công ty trách nhiệm hữu hạn và cơ sở nhỏ Chất thải rắn y tế được thu gom và xử lý bằng phương pháp đốt tại Bình Hưng Hòa 2.4 HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH • Sơ đồ hệ thống tái chế chất. .. trung bình Bãi chôn lấp Các Phân loại kỹ cơ sở Thu nhặt tại bãi rác + phân loại tái kỹ (chủ yếu là nhựa) chế tái sử dụng Vựa thu mua lớn Người môi giới Hình 2.4 : Hệ thống tái chế chất thải tại Tp.HCM 19 • Hiện trạng thu mua phế liệu • Chất thải rắn sinh hoạt từ hộ gia đình Tùy thuộc vào mức thu nhập mà mỗi hộ gia đình có khối lượng, thành phần rác khác nhau cũng như cách phân loại cũng khác, do khó khăn... rác thải thực phẩm và rác hữu cơ nhanh chiếm tỷ lệ lớn Tuy nhiên với khả 24 năng phân hũy nhanh của rác thải hữu cơ nên có thể dùng để sản xuất phânn bón, đặt biệt là phân bón vi sinh có chất lượng cao Do đó, có thể tái sử dụng lại một phần khối lượng rác thải này phục vụ cho quá trình chế biến phân bón, giải quyết về diện tích bãi chôn lấp và những khó khăn trong giải quyết các vấn đề môi trường tại. .. 2.5 : Mạng lưới thu mua tái sinh phế liệu Đổ rác 22 2.5 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TÁI CHẾ CHẤT THẢI SINH HOẠT Dựa vào những phân tích về thành phần, khối lượng chất thải rắn đô thò cũng như hoạt động tái chế cho thấy : - Đa số chất thải rắn sinh hoạt có nguồn gốc từ hữu cơ (có khả năng phân hủy sinh học cao như : Thực phẩm, rau củ quả, lá cây, ) được chôn lấp tại các bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh với khối... năm gần đây Đây là công nghệ sản xuất phân bằng quá trình phân hủy, xảy ra trong một môi trường kỵ khí Biogas được tạo ra do thiếu oxy trong quá trình phân hủy rác hữu cơ Thêm vào đó, có ít lượng CO2 thoát ra hơn trong quá trình sản xuất phân do bổ sung không khí Trong bồn ủ men, rác được dồn thật đầy, vi khuẩn hiện diện sẽ phân hủy rác hữu cơ thành chất phân hữu cơ Những điều kiện quan trọng nhất trong... pháp giảm thiểu ngay tại nguồn bằng công tác phân loại và xử lý ngay tại chỗ đối với những thành phần nào có thể tái chế Các cơ quan tham gia quản lý, thu gom và quản lý cần sớm đưa ra những biện pháp thích hợp nhằm hạn chế thấp nhất khối lượng chất thải rắn đưa vào môi trường ngày càng gia tăng theo thời gian 2.3 HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ 2.3.1 Sơ đồ hệ thống quản lý chất thải rắn đô thò