quản lý chất thải rắn tại thành phố Hồ Chí Minh

trình bày về quản lý chất thải rắn tại thành phố Hồ Chí Minh

LỜI MỞ ĐẦU1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hoá và công nghiệp hoá trên phạm vi cả nước đang gia tăng mạnh mẽ và sẽ tiếp tục duy trì trong nhiều năm tiếp theo, làm cho nhu cầu khai thác và tiêu dùng tài nguyên thiên nhiên của con người cũng không ngừng tăng lên, làm nảy sinh hàng loạt các vấn đề môi trường, chúng ta sẽ phải đối mặt với nhiều thách thức từ khí thải, nước thải, chất thải rắn

Cho đến nay ý thức của con người về môi trường vẫn còn hạn chế Hầu như tất cả các loại chất thải đều đổ trực tiếp vào môi trường mà không qua công đoạn xử lý nào Ô nhiễm lượng nước thải đổ thẳng ra sông, hồ khoảng 510.000m3/ngày, chất thải rắn khoảng 6.500 - 7000 tấn/ngày…, cùng với việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật quá nhiều, phần khác do sự khai thác tài nguyên, thiên nhiên, khoáng sản ngày càng cạn kiệt của con người…nên đã và đang làm cho môi trường bị ô nhiễm một cách nặng nề Sự ô nhiễm môi trường đã, đang và sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến con người và hệ sinh thái như sự tan băng ở hai cực của trái đất, gia tăng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, sự nóng lên của trái đất, bão, lũ lụt…Vì vậy việc bảo vệ môi trường đang là vấn đề cấp bách không còn là vấn đề riêng của một khu vực, một quốc gia nào mà là vấn đề chung của toàn thế giới

Trong đó nguồn ô nhiễm đang ảnh hưởng rất lớn đến môi trường sống hiện nay là chất thải rắn sinh hoạt Hầu như toàn bộ lượng rác sinh hoạt của người dân được thu về BCL Tuy nhiên phần đất dành cho việc chôn lấp thành phố không còn nhiều cho nên việc đổ rác vào bãi chôn lấp như hiện nay là không hợp lý, vì lượng rác thực phẩm chiếm tỉ lệ rất cao so với các loại chất thải rắn khác Đây chính là nguyên nhân góp phần vào việc tăng chi phí xử lý chất thải rắn (xây dựng bãi chôn lấp hợp vệ sinh, trạm xử lý nước rò rỉ, ), trong khi thành phần này cũng chính là nguồn nguyên liệu dồi dào cho các nhà máy sản xuất phân

compost Ngoài ra, còn có các thành phần có khả năng tái chế như: giấy, nilon, nếu được phân loại và tái chế, không chỉ giúp giảm chi phí quản lý chất thải rắn, mà còn giúp tiết kiệm nhiều tài nguyên, và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi

trường Do đó việc tồn tại những yếu điểm trên là lý do đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý Chất thải rắn sinh hoạt cho Quận Tân Bình Thành phố Hồ Chí Minh” được thực hiện nhằm giải quyết các vấn đề bảo

vệ CTRSH hiện nay của Quận Tân Bình nói riêng Tp HCM nói chung

1.2 Mục đích nghiên cứu

Trên cơ sở khảo sát thu thập số liệu quản lý chất thải rắn hiện có của Quận Tân Bình Đề tài thực hiện 1 số mục tiêu sau:

- Đánh giá được hiện trạng hệ thống quản lý CTRSH trên địa bàn Q.TB

- Dự báo tốc độ phát sinh CTRSH, nhu cầu vận chuyển, nhu cầu xử lý CTRSH đến năm 2030

- Đưa ra các giải pháp quản lý để nghiên cứu lựa chọn phương án án tối ưu hệ thống thu gom, vận chuyển và xử lý CTRSH

1.3 Nội dung của đề tài

Để thực hiện được mục đích trên, cần triển khai các nội dung sau:

- Thu thập các số liệu điều tra, khảo sát thực tế trên địa bàn Quận từ đó đánh giá và lựa chọn biện pháp quản lý CTRSH thích hợp cho Quận từ nay đến năm 2030

- Đánh giá hiện trạng và dự báo tải lượng CTRSH tại Quận giai đoạn 2010

- 2030 Trên cơ sở đó lựa chọn phương án, công nghệ phù hợp cho việc quản lý cũng như xử lý CTRSH nhằm bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe cho cộng đồng dân cư

- Xây dựng cơ sở khoa học phục vụ cho công tác quy hoạch, quản lý chất thải rắn sinh hoạt nhằm góp phần hạn chế ô nhiễm MT, tiết kiệm nguyên, nhiên liệu và phòng tránh sự cố ô nhiễm

- Định hướng đầu tư trang thiết bị nhằm quản lý CTRSH cho Q.TB.

1.4 Phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Phương pháp luận

Dựa vào hiện trạng diễn biến môi trường, các dữ liệu môi trường cơ sở phải được nghiên cứu, thu thập chính xác, khách quan Từ đó, đánh giá phương án thực hiện cần thiết, nhằm thực hiện công tác quản lý MT đạt hiệu quả

Với sự gia tăng dân số, tốc độ đô thị hóa, tăng trưởng kinh tế diễn ra mạnh mẽ, là tiền đề cho nguồn phát sinh CTRSH ngày càng gia tăng cả về mặt khối lượng và đa dạng về thành phần Trong khi đó hệ thống quản lý CTR cũng như xử lý chưa phù hợp gây ô nhiễm nghiệm trọng đến môi trường và cuộc sống của con người Vì vậy việc khảo sát và đề xuất biện pháp quản lý cũng như lựa chọn công nghệ xử lý CTRSH một cách phù hợp cho tương lai là một vấn đề và cấp bách trong khoảng thời gian này

1.4.2 Phương pháp cụ thể

Phương pháp thu thập dữ liệu

Do giới hạn về thời gian và tìm hiểu một phần nội dung của luận văn được bằng cách thu thập số liệu và tài liệu trong tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến nghiên cứu và các kết quả phân tích từ các mẫu rác của Q.TB, các công chức và các mô hình dựa trên các tài liệu đã được công bố rộng rãi

Phương pháp tính toán dự báo dân số

Phương pháp dự báo dân số được sử dụng trong luận văn để dự báo dân số và tốc độ phát sinh chất thải rắn của Q.TB từ nay đến năm 2030 thông qua phương pháp Euler cải tiến trên cơ sở số liệu dân số hiện tại năm

2010 và tốc độ gia tăng dân số trong tương lai là (k)

Phương pháp tính toán khối lượng rác

Khối lượng rác được tính dựa vào dân số và hệ số phát thải rác thải sinh hoạt trên đầu người (t).

Tham khảo ý kiến của các chuyên gia trong quản lý chất thải rắn

Phương pháp xử lý số liệu và soạn thảo văn bản trên phần mềm Microsoft word và excel

1.5 Phạm vi và giới hạn của đề tài

Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu các vấn đề liên quan đến

quá trình thu gom và vận chuyển CTRSH của Q.TB

Đối tượng nghiên cứu chính của luận văn là chất thải rắn sinh hoạt của các

hộ dân phát sinh ra ở Q.TB Tp.HCM từ năm 2010 đến năm 2030

Quá trình thực hiện dựa trên cơ sở tìm hiểu, nghiên cứu, tổng hợp để làm rõ vấn đề cấn quan tâm

Thời gian thực hiện đề tài

Ngày giao đề tài tốt nghiệp: 19/04/2010

Ngày nộp đề tài tốt nghiệp: 22/07/2010

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: Đề tài đã cung cấp một số cơ sở khoa học phục vụ cho

công tác thu gom, vận chuyển CTRSH cho Tp.HCM nói chung và Quận Tân Bình nói riêng trong giai đoạn 2010 đến 2030

Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài đưa ra những giải pháp nhằm:

- Thu gom hiệu quả, triệt để lượng CTRSH phát sinh hàng ngày, đồng thời phân loại chất thải rắn tại nguồn

- Nâng cao hiệu quả quản lý CTRSH tại địa phương, góp phần cải thiện môi trường và sức khoẻ cộng đồng

- Góp phần tạo thêm công ăn việc làm, nguồn thu nhập cho người dân lao động tại địa bàn Quận Tân Bình

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN VÀ HỆ THỐNG

QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN1.1 Khái niệm cơ bản về chất thải rắn

1.1.1 Chất thải rắn là gì?

Theo quan niệm chung: Chất thải rắn là toàn bộ các loại vật được con người loại bỏ trong các họat 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…) Trong đó quan trọng nhất là các loại chất thải sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống

Rác 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 Rác sinh hoạt hay chất thải rắn sinh hoạt là một bộ phận của chất thải rắn, được hiểu là chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt thường ngày của con người

1.1.2 Các nguồn phát sinh chất thải rắn

Nguồn gốc phát sinh thành phần và tốc độ phát sinh chất thải rắn là các cơ sở quan trong để thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý chất thải rắn

Các nguồn quản lý chất thải rắn gồm: 1 Nhà ở; 2 Thương mại; 3 Cơ quan;

4 Xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng; 5 Các dịch vụ đô thị; 6 Tại các trạm xử lý Chất thải đô thị có thể xem như chất thải cộng đồng ngoại trừ các chất thải trong quá trình chế biến tại các khu công nghiệp và chất thải công nghiệp Các loại chất thải sinh ra từ các nguồn này được trình bày ở bảng 1.1

Chất thải rắn phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau căn cứ vào đặc điểm của các chất thải có thể phân chia thành 3 nhóm lớn là: chất thải đô thị, công nghiệp và nguy hại Nguồn thải của rác thải đô thị rất khó quản lý tại các nơi đất trống bởi vì tại các vị trí này sự phát sinh các nguồn chất thải là một quá trinh phát tán

Bảng 1.1 Nguồn gốc CTR đôthị

Nguồn phát

sinh

Họat động hoặc vị trí phát sinh

1 Khu dân cư Các hộ gia đình, các biệt thự và

các căn hộ chung cư

Thực phẩm, giấy, carton, plastic, gỗ, thủy tinh, can thiếc, nhôm, tro, các kim lọai khác, các "chất thải đặc biệt" (bao gồm vật dụng to lớn, đồ điện tử gia dụng, rác vườn, vỏ xe…), chất thải độc hại

2 Khu thương

mại

Cửa hàng bách hóa, nhà hàng, khách sạn, siêu thị, văn phòng giao dịch, nhà máy in, cửa hàng sữa chữa

Giấy, carton, plastic, gỗ, thực phẩm, thủy tinh, kim lọai, chất thải đặc biệt, chất thải độc hại

Gỗ, thép, bê tông, gạch, thạch cao, bụi…

5 Dịch vụ

công cộng

Hoạt động vệ sinh đường phối, làm đẹp cảnh quan, làm sạch các hồ chứa, bãi đậu xe và bãi biển, khu vui chơi giải trí

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

Bùn, tro

7 CTR đô thị Tất cả các nguồn kể trên Bao gồm tất cả các nguồn kể trên

8 Công nghiệp Các nhà máy sản xuất vật liệu

xây máy dựng, các nhà hóa chất, nhà máy lọc dầu, các nhà máy chế biến thực phẩm, các ngành công nghiệp nặng và nhẹ…

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

9 Nông nghiệp

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

Các lọai sản phẩm phụ của quá trình nuôi trồng và thu họach hoặc chế biến như rơm rạ, rau quả, sản phẩm thải của các lò giết mổ heo, bò…

(Nguồn: George Tchobanoglous, et al, Mc Graw – Hill Inc, 1993)

1.1.3 Phân loại chất thải rắn:

Việc phân loại chất thải rắn sẽ giúp xác định các loại chất thải khác nhau của chất thải được sinh ra Khi thực hiện việc phân loại chất thải rắn sẽ giúp chúng ta gia tăng khả năng tái chế và tái sử dụng lại các vật liệu trong chất thải, đem lại hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường

CTR tại TP.HCM được chia thành 4 loại chính là:

- Rác sinh hoạt,

- Rác xây dựng,

- Rác cơ sở y tế,

- Rác công nghiệp

Mỗi loại rác có một qui trình thu gom, vận chuyển đặc trưng

 Rác thải sinh hoạt: là CTR phát sinh từ các hộ gia đình, công sở, trường học, các chợ, từ các nhà hàng, khách sạn, khu thương mại, cửa hàng tạp hóa Thành phần rác thải bao gồm: thực phẩm, giấy, các tông, plastic (nhựa), gỗ, thủy tinh, kim loại, da, cao su Trong rác thải sinh hoạt còn phân làm nhiều nguồn rác thải cụ thể hơn như: rác thải thương mại, rác thải đường phố và công viên, rác công sở

 Chất thải y tế: bao gồm rác thải sinh hoạt trong khu vực bệnh viện và chất thải nguy hại phát sinh từ các hoạt động chuyên môn trong quá trình khám, chữa bệnh và xét nghiệm tại bệnh viện và các cơ sở y tế Bao gồm: các ống tiêm, kim chích, các y cụ, các loại mô và cơ quan người, băng thấm

phẩm chất

Chất thải tại các cơ sở y tế được phân loại thành 2 phần như sau:

- Rác sinh hoạt: được lưu chứa trong thùng 240 lít màu xanh; sau đó

được xe cơ giới của Công ty Môi Trường Đô Thị đưa đến trạm trung chuyển hoặc khu xử lý rác sinh hoạt

- Rác y tế, bệnh phẩm: được lưu chứa trong thùng 240 lít màu cam rồi

chuyển sang xe chuyên dùng đưa đến lò đốt rác y tế Bình Hưng Hòa để tiêu hủy

 Rác thải xây dựng: chủ yếu gồm các phế thải cứng được thải ra trong quá trình xây dựng dân dụng, công nghiệp cũng như hạ tầng kỹ thuật Các loại chất thải này bao gồm: gỗ, sắt, thép, bê tông, gạch, bụi cát, bao bì xi măng

 CTR công nghiệp: là các chất thải ra trong dây chuyền sản xuất của nhà máy hoặc xí nghiệp Thành phần chúng đa dạng, phụ thuộc vào ngành sản xuất

Hiện nay TP HCM chưa kiểm soát cũng như chưa có hệ thống thu gom vận chuyển và xử lý cho loại rác này Việc thu gom vận chuyển do các cơ sở tự giải quyết theo 2 hướng:

- Loại không thể tái chế (rác thải sinh hoạt và rác thải từ sản xuất): được cơ

sở thu gom và ký hợp đồng với các đơn vị vệ sinh môi trường để có biện pháp xử lý thích hợp nhưng thường là đổ chung với rác sinh hoạt

- Loại có thể tái chế, tái sử dụng: được phân loại và bán cho các cơ sở sản

xuất nhằm tái chế

 CTR nông nghiệp: phát sinh từ các hoạt động nông nghiệp như: trồng trọt, thu hoạch các vụ mùa và cây ăn trái Chất thải nầy bao gồm các phụ phẩm của quá trình sản xuất chế biến như: rơm rạ, lá cây, thân cây, khoai hư

1.1.4 Tốc độ phát sinh chất thải rắn:

Việc tính toán tốc độ phát thải rác là một trong những yếu tố quan trọng trong việc quản lý rác thải bởi vì từ đó người ta có thể xác định được lượng rác phát sinh trong tương lai ở một khu vực cụ thể có kế hoạch quản lý từ khâu thu gom, vận chuyển tới quản lý.

Bảng 1.2 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

Bảng 1.3 Lượng CTRSH phát sinh ở các đô thị Việt Nam đầu năm 2007

STT Loại đô thị Lượng CTRSH bình quân trên đầu

người(kg/người/ngày

Lượng CTRSH đô thị phát

sinh Tấn/ngày Tấn/năm

5 Loại IV 0,65 626 228.490

(Nguồn: Kết quả khảo sát năm 2006, 2007 và báo cáo của các địa phương)

Bảng1.4 Lượng CTRSH đô thị theo vùng địa lý ở Việt Nam đầu năm 2007

STT Đơn vị hành chính Lượng CTRSH bình quân trên đầu

người(kg/người/ngày

Lượng CTRSH đô thị phát sinh

Tấn/ngày Tấn/năm

(Nguồn: Kết quả khảo sát năm 2006, 2007 và báo cáo của các địa phương)Phương pháp xác định tốc độ phát thải rác cũng gần giống nhau phương pháp tổng lượng rác Người ta sử dụng một số loại phân tích sau đây để định lượng rác thải ra ở một khu vực

1 Đo khối lượng

2 Phân tích thống kê

3 Dựa trên khối lượng thống kê rác ( Ví dụ thùng chứa)

4 Phương pháp xác định tỷ lệ rác thải

5 Tính cân bằng vật chất

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phát sinh chất thải rắn:

 Sự phát triển kinh tế và nếp sống

Các nghiên cứu cho thấy sự phát sinh chất thải liện hệ trực tiếp với phát triển kinh tế của một cộng đồng Lượng chất thải sinh hoạt đã được ghi nhận là có giảm đi khi có suy giảm về kinh tế (rõ nhất là trong thời gian khủng hoảng của thế kỷ 17) Phần trăm vật liệu đóng gói ( đặc biệt là túi nylon) đã tăng lên trong

ba thập kỷ qua và tương ứng là tỷ trọng khối lượng (khi thu gom ) của chất thải cũng giảm đi.

 Mật độ dân số:

Các nghiên cứu phát minh rằng khi mật độ dân số tăng lên, nhà chức trách sẽ phải thải bỏ nhiều rác hơn nhiều.Nhưng không phải rằng dân số ở cộng đồng có mật độ cao hơn sản sinh ra nhiều rác thải hơn mà là dân số ở cộng đồng có mật độ thấp có các phương pháp rác khác chẳng hạn như làm phân compost trong vườn hay đốt rác sau vườn

 Sự thay đổi theo mùa:

Trong những dịp như lễ giáng sinh, tết âm lịch ( tiêu thụ đỉnh điểm) và cuối năm tài chính ( tiêu thụ thấp ) thì sự thay đổi về lượng rác thải đã được ghi nhận.Nhà ở:

Các yếu tố có thể áp dụng đối với mật độ dân số cũng có thể áp dụng đối với các loại nhà ở Đúng này đúng bởi vì có sự liên hệ trực tiếp giữa hai loại nhà

ở và mật độ dân số Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến sự phát thải trong những ngôi nhà mật độ cao như rác thải vườn Cũng không khó để giải thích vì sao các hộ gia đình ở vùng nông thôn sản xuất ra ít chất thải hơn các hộ gia đình ở thành phố

 Tần số và phương pháp thu gom:

Vì các vấn đề này nảy sinh đối với rác thải trong và quanh nhà, các gia đình sẽ tìm cách khác để thải rác Người ta phát hiện rằng nếu tần số thu gom rác thải giảm đi Với sự thay đổi giữa các thùng 90 lít sang các thùng di động 240 lít, lượng rác thải đã tăng lên, đặc biệt là rác thải vườn Do đó vấn đề rất quan trọng trong việc sác định lượng rác phát sinh không chỉ từ lượng rác được thu gom, mà còn xác định lượng rác được vận chuyển thẳng ra khu chôn lấp, vì rác thải vườn đã từng được xe vận chuyển đến nơi chôn lấp

Ngoài ra còn có các yếu tố khác như: dư luận, ý thức cộng đồng… theo dự án môi trường Việt Nam Canada ( Viet Nam canada Environment project ) thì tốc độ phát sinh rác thải đô thị ở Việt Nam như sau:

- Rác thải khu dân cư ( Residential wastes ) : 0,3 - 0,6 kg/người/ngày

- Rác thải thương mại ( commerial wastes ) : 0,1 - 02 kg/người/ngày

- Rác thải quét đường ( Street sweeping wastes) : 0,05 - 0,2 kg/người /ngày

- Rác thải công sở ( Institution wastes ) : 0,05 - 0,2 kg/người/ngàyTình trung bình ở : Việt Nam : 0,5 - 0,6 kg/người/ngày

: Singapore : 0,87 kg/người/ngày: Hong Kong : 0,85 kg/người/ngày: Karachi, Pakistan : 0,50 kg/người/ngày

1.1.5 Thành phần của chất thải rắn

Thành phần của chất thải rắn biểu hiện sự đóng góp và phân phối của các phần riêng biệt mà từ đó tạo nên dòng chất thải, thông thường được tính bằng phần

trăm theo khối lượng Thông tin về thành phần chất thải rắn đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá và lựa chọn những thiết bị thích hợp cần thiết để xử lý, các

quá trình xử lý cũng như việc hoạch định các hệ thống, chương trình và kế hoạch quản lý chất thải rắn

Thông thường trong rác thải đô thị, rác thải từ các khu dân cư và thương mại chiếm tỉ lệ cao nhất từ 50-75% Giá trị phân bố sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào sự mở rộng các hoạt động xây dựng, sữa chữa, sự mở rộng của các dịch vụ đô thị Thành phần riêng biệt của chất thải rắn thay đổi theo vị trí địa lý, thời gian, mùa trong năm, điều kiện kinh tế và tùy thuộc vào thu nhập của từng quốc gia Sau đây là các bảng miêu tả về thành phần chất thải rắn theo nguồn phát sinh, tính chất vật lý và theo mùa

Ở Việt Nam, tốc độ phát sinh rác thải tùy thuộc vào từng loại đô thị và dao động từ 0,35 kg/người.ngày đến 0,80 kg/người.ngày.

Các số liệu nghiên cứu và thống kê cho thấy lượng CTR được thải ra tại

TP HCM khoảng 6000 - 6.500 tấn/ngày, bình quân khoảng 0,8 – 1,2 kg/người.ngày Tốc độ xả CTR tăng theo từng năm khoảng 15 – 20%

Thành phần CTRSH tại trạm trung chuyển của TP HCM như sau

Bảng 1.5 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt

Thành phần % Khối lượng Độ ẩm (%) Độ tro (%)

Tre, rơm rạ, lá cây Vỏ

sò, xương động vật

Bã sơn

Thừng đựng sơn

72,0 - 94,0 1,6 - 9,6,40,5 - 5,80,0 - 13,00,0 - 4,50,0 - 1,60,0 - 5,8KĐK - 1,2KĐK - 5,50,0 - 5,60,0 - 0,50,0 - 1,90,0 - 5,50,0 - 0,80,0 - 6,50,0 - 4,30,0 - 1,00,00,0-0,90,00,0 - 3,0

58,7 - 85,211,6 - 60,52,5 - 8,81,6 - 41,92,3 - 5,33,1 - 4,22,7 - 16,23,2 - 40,9 10,1 - 55,6 0,8-8,0 - 9,220,1 - 66,7 -10,0

3,4 - 12,30,00,07,0 - 7,5 -2,4 - 2,64,7 - 9,1 -12,5 - 13,0 -

Mica 0,0 - KĐK

-Độ tro (% trọng lượng khô);

KĐK: không đáng kể khi % theo khối lượng ướt < 0,5%

(Nguồn: VITTEP, 2003)

Từ số liệu thống kê ở trên ta thấy, CTRSH tại TP HCM có chứa một phần rất lớn là thực phẩm (65 – 95%), độ ẩm 70 – 85% Các thành phần hữu cơ dễ bị phân hủy chiếm phần lớn, cho nên nước ép rác tại các trạm trung chuyển có hàm lượng chất hữu cơ cao, dễ phân hủy sinh học

Thành phần của CTRSH cũng rất đa dạng và thay đổi đáng kể tùy thuộc vào các mùa trong năm, điều kiện khí hậu, kinh tế và nhiều yếu tố khác như tập quán, tái sinh CTR, việc thu nhặt phế liệu… Thành phần CTR là yếu tố rất quan trọng trong việc dự đoán đặc tính của nước rác tại các trạm trung chuyển Do đó, cần có những quan tâm cần thiết trong việc dự đoán sự thay đổi thành phần CTR

Bảng 1.6 Thành phần CTRĐT phân theo nguồn phát sinh

Lĩnh vực đánh bắt 1,5-3 0,7

(Nguồn George Tchobanaglous,etal, Mcgraw-Hill Inc,1993)

Bảng 1.7 Thành phần của CTRĐT theo tính chất vật lý

(Nguồn: Trần hiếu Nhuệ và cộng sự, Quản lý chất thải rắn, Hà Nội 2001)

Bảng 1.8 Sự thay đổi thành phần chất thải rắn sinh hoạt theo mùa

(Nguồn George Tchobanaglous và cộng sự)

Bảng 1.9 Thành phần CTRSH của TP HCM từ nguồn phát sinh đến nơi thải bỏ

cuối cùng

Hộ gia đình

Rác chợ Điểm hẹn Bô ép rác & Trạm

trung chuyển

Bãi chôn lấp

1.1.6 Tính chất của chất thải rắn sinh hoạt

1.1.6.1 Tính chất lý học:

Những tính chất vật lý quan trọng của chất thải rắn bao gồm: khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước hạt, cấp phối hạt, khả năng giữ ẩm tại thực địa (hiện trường) và độ xốp của rác nén trong thành phần chất thải rắn.

a Khối lượng riêng:

Khối lượng riêng của chất thải rắn được định nghĩa là trọng lượng của một đơn vị vật chất tính trên 1 đơm vị thể tích (kg/m3) Bởi vì chất thải rắn có thể ở những trạng thái như: xốp, chứa trong các thùng chứa container, không nén, nén,… nên khi báo cáo giá trị khối lượng riêng phải chú thích trạng thái của các mẫu rác

một cách rõ ràng Dữ liệu khối lượng riêng rất cần thiết được sử dụng để ước lượng tổng khối lượng và thể tích rác cần phải quản lý.

mùa trong năm, thời gian lưu giữ chất thải Do đó cần phải thận trọng khi chọn giá trị thiết kế Khối lượng riêng của một chất thải đô thị biến đổi từ 180 – 400 kg/m3, điển hình khoảng 300 kg/m3.

b Tỷ trọng:

Tỷ trọng của rác được xác định bằng phương pháp cân trọng lượng và có đơn vị là kg/m3 Đối với rác thải sinh hoạt, tỷ trọng thay đổi từ 120-590 kg/m3 Đối với xe vận chuyển rác cĩ thiết bị ép rác, tỷ trọng rác cĩ thể lên đến 830 kg/m3

M = ( w – d )/ w x 100 (2 - 1)

Trong đó: M là độ ẩm, %

W là khối lượng mẫu lúc lấy tại hiên trường, kg (g)

D là khối lượng mẫu lấy sau khi sấy khô ở 105oC, kg (g)

Bảng 1.10 Trọng lượng riêng, độ ẩm của CTRSH

Chú thích:1b/yd3 x 0.5933 = kg/m3

(Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993 )

d Kích thước và cấp phối hạt:

Kích thước và cấp phối hạt của vật liệu thành phần trong chất thải rắn đóng vai trò rất quan trọng trong việc tính toán và thiết kế các phương tiện cơ khí như: thu hồi vật liệu, đặc biệt là sử dụng các sàng lọc phân loại bằng máy hoặc phân chia bằng phương pháp từ tính

e Độ thấm (tính thấm) của chất thải đã được nén:

Tính dẩn nước của chất thải đã được nén là một tính chất vật lý quan trọng, nó sẽ chi phối và điều khiển sự di chuỵễn của các chất lỏng (nước rò rỉ, nước ngầm, nước thấm) và các khí bên trong các bải rác

f Khả năng tích ẩm của CTR:

Khả năng giữ nước tại hiện trường của CTR là toàn bộ lượng nước mà nó có thể giữ lại trong mẫu chất thải dưới tác dụng kéo xuống của trọng lức Khả năng giữ nước của CTR là một tiêu chuẩn quan trọng trong tính toán xác định lượng nước rò rỉ từ bải rác Nước đi vào mẫu CTR vượt quá khả năng giữ nước sẽ

thoát ra tạo thành nước rò rỉ Khả năng giữ nước tại hiện trường thay đổi phụ thuộc vào áp lực nén và trạng thái phân hủy của chất thải Khả năng giữ nước 30 phần trăm theo thể tích tương đương với 30 inches Khả năng giữ nước của hỗn hộp CTR (không nén) từ các khu dân cư và thương mại thường dao động trong khoảng 50 phần trăm đến 60 phần trăm.

Chuyển hóa lý học

Phân loại: Quá trình này để tách riêng các thành phần chất thải rắn nhằm

chuyển chất thải từ dạng hỗn hợp thành dạng tương đối đồng nhất để thu hồi các thành phần có thể tái sinh, tái sử dụng của chất thải rắn đô thị Ngoài ra có thể tách những thành phần chất thải nguy hại và những thành phần có khả năng thu hồi năng lượng

Giảm thể tích cơ học: Phương pháp nén, ép thường được sử dụng giảm thể

tích chất thải, thường được sử dụng những xe thu gom có lắp bộ phận ép nhằm làm tăng khối lượng rác thu gom trong một chuyến

Giấy, carton, nhựa, lon nhôm, lon thiếc thu gom từ CTR thường được đóng kiện để giảm thể tích chứa, chi phí xử lý và vận chuyển Đồng thời áp dụng phương pháp này sẽ tăng thời hạn sử dụng của BCL

Giảm kích thước cơ học: Nhằm giảm chất thải có kích thước đồng nhất và

nhỏ hơn kích thước ban đầu Trong một số trường hợp thể tích chất thải sau khi giảm kích thước sẽ lớn hơn thể tích ban đầu

1.1.6.2 Tính chất hóa học và chuyển hóa hóa học trong thất thải rắn

a Tính chất hóa học

Các thông tin về thành phần hoá học của các vật chất cấu tạo nên chất thải rắn đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá các phương pháp, lựa chọn phương thức xử lý và tái sinh chất thải Ví dụ như, khả năng đốt cháy vật liệu rác tùy thuộc vào thành phần hoá học của chất thải rắn Nếu chất thải rắn được sử dụng làm nhiên liệu cho quá trình đốt thì 4 tiêu chí phan tích hoá học quan trọng

nhất là:

• Phân tích gần đúng - sơ bộ;

• Điểm nóng chảy của tro;

• Phân tích cuối cùng (các nguyên tố chính);

• Hàm lượng năng lượng của CTR

Phân tích sơ bộ

Phân tích sơ bộ đối với các thành phần có thể cháy được trong CTR đô thị bao gồm các thí nghiệm sau:

 Độ ẩm (lượng nước mất đi sau khi sấy ở 105oC trong 1 giờ);

 Chất dễ cháy bay hơi (khối lượng mất đi thêm vào khi đem mẫu chất thải rắn đã sấy ở 105oC trong 1 giờ đốt cháy ở nhiệt độ 950oC trong lò nung kín);

 Carbon cố định (phần vật liệu còn lại dễ cháy sau khi loại bỏ các chất bay hơi);

 Tro (khối lượng còn lại sau khi đốt cháy ở lò hở).

Điểm nóng chảy của tro

Điểm nóng chảy của tro được định nghĩa là nhiệt độ đốt cháy chất thải để tro sẽ hình thành một khối rắn (goi là clinker) do sự nấu chảy và kết tụ Nhiệt độ nóng chảy dể hình thành clinker từ CTR trong khoảng 20000F đến 220000F

(11000c đến - 12000)

Phân tích cuối cùng các thành phần tạo thành CTR

Phân tích cuối cùng các thành phần chất thải chủ yếu xác định phần trăm (%) của các nguyên tố C,H.O.N.S, và tro Trong suốt quá trình đốt chất thải rắn sẽ phát sinh các hợp chất Clor hoá nên phân tích cuối cùng thường bao gồm phân tích xác định các halogen Kết quả phân tích cuối cùng được sử dụng để mô tả cac thành phần hoá học của chất hữu cơ trong chất thải rắn Kết quả phân tích còn đóng vai trò rất quan trọng trong việc xác định tỉ số C/N của chất thải có thích hợp cho quá trình chuyển hoá sinh học hay không Các số liệu phân tích cuối

cùng của các thành phần CTRSH cho trong bảng sau

Bảng 1.11 Thành phần các nguyên tố trong CTR đô thị

(Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993)

Hàm lượng năng lượng của các thành phần CTR

Hàm lượng năng lượng của các thành phần hữu cơ trong chất thải rắn đô thị có thể được xác định theo một trong các cách sau:

 Sử dụng nồi hay lò chưng cất qui mô lớn (full scale) như calorimeter;

 Sử dụng bình đo nhiệt trị trong phòng thí nghiệm;

 Bằng cách tính toán nếu công thức hóa học hình thức được biết

Do khó khăn trong việc trang bị một lò chưng cất qui mô lớn, nên hầu hết các số liệu về hàm lượng năng lượng của các thành phần hửu cơ của CTR đều dựa trên kết quả thí nghiệm sử dụng bình đo nhịệt trị trong phòng thí nghiệm Các số liệu về hàm lượng năng lượng và phần trơ còn lại thành phần CTRSH được cho trong bảng sau:

Bảng 1.12 Trị số hàm lượng năng lượng và phần trơ còn lại sau khi đốt

của các thành phần CTRSH

Khoảng giá trị

Giá trị trung

Giá trị trung bình

Chú thích: Btu/lb * 2.326 = kJ/kg

(Nguồn: Công ty Môi trường Đô Thị, 2006)

b Chuyển hóa hóa học

Lượng không khí cấp dư nhằm đảm bảo quá trình đốt xảy ra hoàn toàn Sản phẩm cuối của quá trình đốt cháy CTRĐT bao gồm khí nóng chứa CO2, H2O, không khí dư và không cháy còn lại Trong thực tế ngoài những thành phần này còn có một lượng nhỏ các khí NH3, SO2, NOx và các khí vi lượng tùy thuộc vào bản chất của chất thải

 Nhiệt phân

Hầu hết các chất hữu cơ đều không bền với quá trình nung nóng Chúng có thể bị phân hủy qua các phản ứng bởi nhiệt độ và ngưng tụ trong điều kiện không có oxy tạo thành những thành phần dạng rắn, lỏng và khí

 Khí hóa

Quá trình bao gồm qúa trình đốt cháy một phần nhiên liệu C để thu nguyên liệu cháy và khí CO, H2 và một số nguyên tố hydrocarbon trong đó có

CH4.

1.1.6.3 Tính chất sinh học và chuyển hóa sinh học trong chất thải rắn

a Tính chất sinh học

Ngoài trừ nhựa, cao su và da, các thành phần hửu cơ của hầu hết CTRĐT có thể được phân loại về phương diện như sau:

 Các phân tử có thể hoà tan trong nước như: đường, tinh bột, amino acid và nhiều acid hữu cơ;

 Bán cellulose: các sản phẩm ngưng tụ của 2 đường 5 và 6 carbon;

 Cellulose: sản phẩm ngưng tụ của đường glucose 6 carbon;

 Dầu, mỡ, và sáp: là những ester của alcohols và acid béo mạch dài;

 Lignin: một polymer chứa các vòng thơm với nhóm methoxyl (-OCH3);

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

 Protein: chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi các amino acid

Có lẽ tính chất sinh học quan trọng nhất trong của thành phần chất hữu cơ có trong CTRĐT là hầu hết các thành phần này đều có khả năng chuyển hóa sinh

học tạo thành khí, chất hữu cơ trơ và chất vô cơ Sự hình thành mùi hôi và phát sinh ruồi cũng liên quan đến tình dể phân hủy của các vật liệu hữu cơ trong CTR đô thị như rác thực phẩm.

 Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần hữu cơ trong CTR

Hàm lượng chất rắn bay hơi (VS), xác định bằng cách đốt cháy chất thải rắn ở nhiệt độ 550oC, thường được sử dụng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của phần hữu cơ trong chất thải rắn Tuy nhiên sử dụng giá trị VS để mô tả khả năng phân hủy sinh học của phần hữu cơ trong chất thải rắn thì không đúng bởi vì một vài thành phần hữu cơ của chất thải rắn rất dễ bay hơi nhưng lại kém khả năng phân huỷ sinh học như là giấy in Thay vào đó hàm lượng lignin của chất thải rắn có thể đựơc sử dụng để ước lượng tỉ lệ phần dễ phân hủy sinh học của chất thải rắn, và được tính toán bằng công thức sau:

BF = 0,83 – 0,028LC (2 – 2)

Trong đó: BF: tỉ lệ phân hủy sinh học biểu diễn trên cơ sở VS;

0,83 và 0,028 là hằng số thực nghiệm;

LC: hàm lượng lignin của VS biểu diễn bằng % khối lượng khô

Các chất thải rắn với hàm lượng lignin cao như: giấy in có khả năng phân hủy sinh học kém hơn đáng kể so với các chất thải hữu cơ khác trong chất thải rắn đô thị Trong thực tế các thành phần hữu cơ trong chất thải rắn thường được phân loại theo thành phần phân hủy chậm và phân huỷ nhanh

 Sự hình thành mùi hôi

Mùi hôi có thể phát sinh khi chất thải rắn được lưu giữ trong khoảng thời gian dài ở một nơi giữa thu gom, trạm trung chuyển, và nơi chôn lấp Sự phát sinh mùi tại nơi lưu trữ có ý nghĩa rất lớn, khi tại nơi đó có khí hậu nóng ẩm Nói một cách cơ bản là sự hình thành của mùi hôi là kết quả của quá trình phân huỷ yếm khí với sự phân huỷ các thành phần hợp chất hữu cơ tìm thấy trong rác đô thị Ví dụ, trong điều kiện yếm khí (khử), sunphat SO42- có thể phân huỷ thành sunfur S,

và kết quả là S2- sẽ kết hợp với H2 tạo thành hợp chất có mùi trứng thối là H2S Sự hình thành H2S là do kết quả của 2 chuỗi phản ứng hoá học.

2CH3CHOHCOOH + SO42- → 2CH3COOH + S2- + 2 H2O + 2CO2

Lactate Sulfate Acid Acetic Sulfide ion

4H2 + SO42- → S2- + 4H2O

S2- + 2H+ → H2SIon sulfide (S2-) có thể cũng kết hợp với muối kim loại như sắt, tạo thành các sulfide kim loại

S2- + Fe2+ → FeSNước rác tại bãi rác có màu đen là do kết quả hình thành các muối sulfide trong điều kiện yếm khí Do đó nếu không có sự hình thành các muối sulfide thì việc hình thành mùi hôi tại bãi chôn lấp là một vấn đề ô nhiễm môi trường có tính chất nghiêm trọng

CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH CH3SH + CH3CH2CH2(NH2)COOH Methionine Metyl mercaptan Aminobutyric acid

CH3SH + H2O → CH4OH + H2O

 Sự hình thành ruồi nhặng

Trong thời điểm mùa hè hay là trong khu vực khí hậu nóng ẩm, sự nhân giống và sinh sản của ruồi là vấn đề quan trọng cần quan tâm tại nơi lưu trữ chất thải rắn Ruồi có thể phát triển trong thời gian 2 tuần sau khi trứng được sinh ra Đời sống của ruồi nhặng từ khi còn trong trứng cho đến khi trưởng thành có thể được mô tả như sau:

 Giai đoạn I của ấu trùng (giòi) 20 giờ

 Giai đoạn II của ấu trùng 24 giờ

 Giai đoạn III của ấu trùng 3 ngày

+2H

 Giai đoạn nhộng 4-5 ngày

Giai đoạn phát triển của ấu trùng trong các thùng chứa rác đóng vai trò rất quan trọng và chiếm khoảng 5 ngày trong sự phát triển của ruồi Để hạn chế sự phát triển của ruồi thì các thùng lưu trữ rác nên đổ bỏ để thùnng rỗng trong thời gian này để hạn chế sự di chuyển của các loại ấu trùng

b Chuyển hóa sinh học

- Quá trình phân hủy kị khí

 Quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ trong CTRĐT trong diều kiện

kị khí xảy ra theo 3 bước:

 Quá trình thủy phân các hợp chất có phân tử lượng lớn thành những những hợp chất thích hợp là nguồn năng lượng;

 Quá trình chuyển hoá các hợp chất sinh ra từ bước 1 thành các hợp chất có năng lượng thấp hơn;

 Chuyển đổi các hợp chất trung gian thành phần sản phẩm riêng lẻ, chủ yếu là CH4 và CO2

 Ưu điểm

 Chi phí đầu tư thấp, sản phẩm phân hủy, phân hầm cầu, phân gia súc có hàm lựợng dinh dưỡng cao;

 Thu hồi khí phục vụ cho sản xuất;

 Trong qúa trình ủ sẽ tồn tại một số loại vi sinh, vi khuẩn gây bệnh vì nhiệt độ thấp Khi ủ chất thải với khối lượng 1000 tấn/ngày mới có hiệu quả kinh tế

 Nhược điểm

 Thời gian phân hủy lâu 4-12 tháng;

 Khí sinh ra có mùi hôi và khó chịu gây ảnh hưởng sức khỏe

- Qúa trình phân hủy hiếu khí

Dựa trên sự hoạt động của vi khuẩn hiếu khí có mặt của oxy Thông thường sau 2 ngày nhiệt độ tăng vào khoảng 450C, sau 6-7 ngày nhiệt độ đạt từ 70-750C Đây là khoảng nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ

 Ưu điểm

 Chi phí đầu tư thấp, sản phẩm phân hủy thấp, phân hầm cầu, phân gia súc có hàm lượng dinh dưỡng cao;

 Thu hồi khí đốt phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất;

 Chất thải phân hủy nhanh sau 2-4 tuần;

 Vi sinh vật gây bệnh bị chết nhanh do nhiệt độ ủ tăng;

 Mùi hôi bị khử do quá trình ủ

 Nhược điểm

 Chi phí xử lý cao;

 Kỹ thuật khó, phức tạp;

 Trong quá vận hành cần duy trì một số đặc trưng trong quá trình

1.2 Ô nhiễm môi trường do chất thải rắn sinh ra

1.2.1 Tác hại của chất thải rắn đến môi trường nước

CTR, 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 được tách ra kết hợp với các nguồn nước khác như: nước mưa, nước ngầm, nước mặt hình thành nước rò rỉ Nước rò rỉ

di chuyển trong bãi rác sẽ làm tăng khả năng phân hủy sinh học trong rác cũng như quá trình vận chuyển các chất gây ô nhiễm ra môi trường xung quanh

Các chất ô nhiễm trong nước rò rỉ gồm các chất được hình thành trong quá trình phân hủy sinh học, hóa học Nhìn chung, mức độ ô nhiễm trong nước rò rỉ rất 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, Phosphorus tổng cộng: từ 1-70 mg/l và lượng lớn các vi sinh vật) Đối với các bãi rác thông thường (đáy bãi không có lớp chống thấm, sụt lún hoặc lớp chống thấm bị thủng ) các chất ô nhiễm sẽ thấm sâu vào nước ngầm, gây ô nhiễm cho tầng nước và sẽ rất nguy hiểm khi con người sử dụng tầng nước nầy phục vụ cho ăn uống, 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 đoạn lên men axit sẽ cao hơn so với giai đoạn lên men mêtan Đó là do các axit béo mới hình thành tác dụng với kim loại tạo thành phức kim loại Các hợp chất hydroxyl 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 sắt hóa trị 2 sẽ kéo theo sự hòa tan của các kim loại như Ni, Pb, Cd và Zn Vì vậy, khi kiểm soát chất lượng nước ngầm trong khu vực bãi rác phải kiểm tra xác định nồng độ kim loại nặng trong thành phần nước ngầm

Ngoài ra, nước rò rỉ có thể chứa các hợp chất hữu cơ độc hại như: các chất

hữu cơ bị halogen hóa, các hydrocarbon đa vòng thơm chúng có thể gây đột biến gen, gây ung thư Các chất nầy nếu thấm vào tầng nước ngầm hoặc nước mặt sẽ xâm nhập vào chuỗi thức ăn, gây hậu quả vô cùng nghiêm trọng cho sức khỏe, sinh mạng của con người hiện tại và cả thế hệ con cháu mai sau.

1.2.2 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 điều kiện 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 khác có tác động xấu đến môi trường đô thị, sức khỏe và khả năng hoạt động của con người

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 mùi hôi khó chịu theo phản ứng sau:

CH3SCH2 CH2 CH(NH2)COOH → CH3SH + 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 men chua, lên men thối, mốc xanh , mốc vàng có mùi ôi thiu

Đối với các acid amin: tùy theo môi trường mà CTR có chứa các acid 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 men phân giải và vi khuẩn tạo thành axit hữu cơ và NH3 (gây mùi hôi).

Thành phần khí thải chủ yếu được tìm thấy ở các bãi chôn lấp rác được thể hiện ở bảng 1.13

Bảng 1.13 Thành phần một số chất khí cơ bản trong khí thải bãi rác

Bảng 1.13 Cho thấy: nồng độ CO2 trong khí thải bãi rác khá cao, đặc biệt trong 3 tháng đầu tiên Khí CH4 được hình thành trong điều kiện phân hủy kỵ khí, chỉ tăng nhanh từ tháng 6 trở đi và đạt cực đại vào các tháng 30 - 36 Do vậy, đối với các bãi chôn rác có qui mô lớn đang hoạt động hoặc đã hoàn tất công việc chôn lấp nhiều năm, cần kiểm tra nồng độ khí CH4 để hạn chế khả năng gây cháy

nổ tại khu vực.

Bảng 1.14 Diễn biến thành phần khí thải bãi rác

Khoảng thời gian từ lúc hoàn

( Nguồn: Handbook of Solid waste Management, 1994)

1.2.3.Tác hại của chất thải rắn đến môi trường đất

Các chất thải hữu cơ sẽ được vi sinh vật phân hủy trong môi trường đất trong hai điều kiện hiếu khí và kỵ khí, khi có độ ẩm thích hợp sẽ tạo ra hàng loạt các sản phẩm trung gian, cuối cùng hình thành các chất khoáng đơn giản, nước, CO2,

CH4

Với một lượng rác thải và nước rò rỉ vừa phải thì khả năng tự làm sạch của môi trường đất sẽ phân hủy các chất nầy trở thành các chất ít ô nhiễm hoặc không ô nhiễm

Nhưng với lượng rác quá lớn vượt quá khả năng tự làm sạch của đất thì môi trường đất sẽ trở nên quá tải và bị ô nhiễm Các chất ô nhiễm nầy cùng với kim loại nặng, các chất độc hại và các vi trùng theo nước trong đất chảy xuống nguồn nước ngầm làm ô nhiễm tầng nước này

Đối với rác không phân hủy (nhựa, cao su, ) nếu không có giải pháp xử lý thích hợp là nguy cơ gây thoái hóa và giảm độ phì của đất

1.2.4 Tác hại của chất thải rắn đến cảnh quan và sức khỏe cộng đồng

Chất thải rắn phát sinh từ các khu đô thị, nếu không được thu gom và xử lý

đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cộng đồng dân cư và làm mất mỹ quan đô thị.

Thành phần chất thải rắn rất phức tạp, trong đó có chứa các mầm bệnh từ người hoặc gia súc, các chất thải hữu cơ, xác súc vật chết tạo điều kiện tốt cho muỗi, chuột, ruồi sinh sản và lây lan mầm bệnh cho người, nhiều lúc trở thành dịch Một số vi khuẩn, siêu vi khuẩn, ký sinh trùng tồn tại trong rác có thể gây bệnh cho con người như bệnh: sốt rét, bệnh ngoài da, dịch hạch, thương hàn, phó thương hàn, tiêu chảy, giun sán, lao

Phân loại, thu gom và xử lý rác không đúng qui định là nguy cơ gây bệnh nguy hiểm cho công nhân vệ sinh, người bới rác, nhất là khi gặp phải các CTR nguy hại từ y tế, công nghiệp như: kim tiêm, ống chích, mầm bệnh, hợp chất hữu

cơ bị halogen hóa

Tại các bãi rác lộ thiên, nếu không được quản lý tốt sẽ gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho bãi rác và công đồng dân cư trong khu vực: gây ô nhiễm không khí, các nguồn nước, ô nhiễm đất và là nơi nuôi dưỡng các vật chủ trung gian truyền bệnh cho người

Rác thải nếu không được thu gom tốt cũng là một trong những yếu tố gây cản trở dòng chảy, làm giảm khả năng thoát nước của các sông rạch và hệ thống thoát nước đô thị

1.3 Quản lý chất thải rắn

Mục đích của quản lý chất thải rắn

1 Bảo vệ sức khỏe cộng đồng

2 Bảo vệ môi trường

3 Sử dụng tối đa vật liệu

4 Tái chế và sử dụng tối đa rác hữu cơ

5 Giảm thiểu rác ở bãi rác

Hiện nay, ở nước ta thường áp dụng công tác thu gom, vận chuyển CTRSH theo hình thức thu gom tại các nguồn thải bằng các loại xe đẩy tay, xe ba gác, xe ba bánh,

xe lam,… từ các hộ dân, tập trung tại các điểm hẹn, hay trạm trung chuyển để đưa đến bãi xử lý chất thải

Việc quản lý CTRSH phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Phải thu gom và vận chuyển hết chất thải

- Phải đảm bảo việc thu gom, xử lý hiệu quả theo nguồn kinh phí nhỏ nhất nhưng lại đạt kết quả cao nhất

- Đưa các công nghệ và kỹ thuật, các trang thiết bị xử lý chất thải tiên tiến của các nước vào sử dụng ở trong nước, đào tạo đội ngụ cán bộ quản lý và lao động có đầy đủ kiến thức, kinh nghiệm và lòng yêu nghề, có trách nhiệm với vấn đề môi trường của đất nước

Hình thức thu gom CTRSH được thực hiện liên tục 1 lần/ ngày, các xe thu gom sẽ đến các hộ dân để thực hiện công đoạn thu gom với qui trình thực hiện theo từng tuyến thu gom, trên các tuyến thu gom được phân thành các dây thu gom chính

Phát sinh chất thải

Phân chia, lưu trữ, chế biến tại nguồn

Thu gom

Thu gom Phân chia, chế biến,

vàPhân chia, chế biến,

và chuyển đổi CTR

chuyển đổi CTR

Trung chuyển và

vận chuyển

Thu gom Phân chia, chế biến, Vận chuyển đổi CTR

Tiêu hủy

Hình 1.1 Mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống quản lý chất thải rắn

Người đi thu gom trong các dây thu gom của họ (do được phân công, hợp đồng thu gom, …) Sau đó được chuyển đến các điểm hẹn (trạm trung chuyển cách xa nơi thu gom), hoặc trạm trung chuyển Từ đó giao rác cho các xe vận chuyển chuyên dụng trong hoạt động vận chuyển CTRSH Các xe này có nhiệm vụ vận chuyển các chất thải hoặc đến trạm phân loại tập trung

Hình 1.2: Quy trình thu gom, vận chuyển CTRSH

(Nguồn: Tchobannoglous và cộng sự, 1993)Ghi Chú: QT: quy trình

TG: Thu gom

VC: Vận chuyển

Xe ép (QTTG đường, cơ quan, xí nghiệp)

Xử lý chất thải rắn

Việc lựa chọn phương pháp xử lý CTR dựa trên các yếu tố sau:

 Tính chất vật lý (độ ẩm, thành phần, kích cỡ ), tính chất hóa học (hàm lượng chất vô cơ, hữu cơ, thành phần C, N, O, S ) và giá trị nhiệt lượng của chất thải rắn, từ đó xác định khả năng tái sử dụng, tái chế hoặc tận dụng làm nhiên liệu;

 Khối lượng, khả năng cung ứng và tốc độ gia tăng CTR hiện tại và tương lai;

 Điều kiện về khả năng tài chánh;

Nguồn phát

Trạm trung chuyển rác

Xe ép

Xe thô sơ

Xúc vcThẳng

Bãi xử lý rác

Xe tải ben

Thu gom

Xe ép QTTG vận chuyểnTrạm

ép kín

Xe ép kín QTTG vận chuyển

 Điều kiện về địa điểm xử lý, diện tích mặt bằng, cơ sở hạ tầng (điện, đường xá );

 Nhu cầu tiêu thụ của thị trường khu vực: điện, nhiệt , phân bón, khí đốt Chúng ta sẽ tham khảo một số phương pháp xử lý CTR chủ yếu hiện nay:

Phương pháp xử lý nhiệt

 Nhiệt phân (Pyrolysis)

Đây là phương pháp xử lý rác tiến bộ nhất, được thực hiện ở các nước phát triển (Mỹ, Đan Mạch ) Nhiệt phân là quá trình phân hủy rác bằng nhiệt trong điều kiện thiếu oxy hoặc có oxy để phân hủy rác thành khí đốt theo các phản ứng:

C + O2 → CO2

C + H2O → CO + H2

C + ½ O2 → CO

C + H2 → CH4 Các sản phẩm sinh ra từ quá trình nhiệt phân là các sản phẩm khí, chủ yếu như: CH4, H2,, CO, CO2 và một số sản phẩm lỏng có chứa các hoá chất như: acid acetic, acetone, methanol được tận dụng làm nguyên liệu để chế biến các sản phẩm có ích khác, tuy nhiên chỉ có 31-37% rác được phân hủy, phần còn lại được xử lý tiếp tục bằng phương pháp thiêu đốt

 Thiêu đốt rác (Incineration)

Thiêu đốt là phương pháp xử lý rác phổ biến nhất ngày nay được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng Đây là quá trình Oxi hóa CTR ở nhiệt độ cao để tạo thành CO2 và hơi nước theo phản ứng:

CxHyOz + (x+y/4+z/2) O2→ xCO2 + y/2 H2O

 Ưu điểm: của phương pháp thiêu đốt là xử lý triệt để rác thải, tiêu diệt các vi vinh vật gây bệnh và các chất ô nhiễm, diện tích xây dựng nhỏ, vận hành đơn giản, ít tốn nhiên liệu, có thể xử lý CTR có chu kỳ phân

hủy lâu dài

 Nhược điểm: chính là việc sinh khói bụi và một số khí ô nhiễm khác như:

SO2 , HCl ,NOx,, CO cho nên khi thiết kế xây dựng lò đốt phải xây dựng kèm theo hệ thống xử lý khí thải

Việc sử dụng các lò thiêu đốt rác hiện nay không dừng lại ở mục đích giảm thể tích ban đầu của rác (giảm khoảng 90%), mà còn thu hồi nhiệt lượng phục vụ các nhu cầu khác như: tận dụng cho lò hơi, lò sưởi, cấp điện

Khi thiết kế lò đốt, có 4 yếu tố cần thiết cho sự đốt cháy hoàn toàn chất thải là: lượng Oxy cung cấp, nhiệt độ cháy phải đảm bảo từ 900 - 1300oC (hoặc cao hơn nữa tùy loại chất thải), thời gian đốt chất thải và mức độ xáo trộn bên trong lò Ngoài ra còn phải chú ý thêm vật liệu chế tạo lò đốt để đảm bảo chịu nhiệt cao

Khí thải sau khi làm nguội có thể được xử lý bằng dung dịch kiềm để trung hòa các chất độc hại tạo thành sau khi nung

Ở Việt Nam công nghệ thiêu đốt thích hợp cho việc xử lý chất thải bệnh viện, chất thải nguy hại, các loại chất thải có thời gian phân hủy dài

Xử lý sinh học

Xử lý sinh học là một trong những phương pháp xử lý rác thải hiệu quả, rẻ tiền, ít gây ô nhiễm và phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới ở Việt Nam Công nghệ xử lý sinh học có thể chia làm 3 loại:

 Xử lý hiếu khí tạo thành phân (Composting)

Đây là phương pháp được áp dụng khá phổ biến ở hầu hết các quốc gia Việc ủ rác sinh hoạt với thành phần chủ yếu là chất hữu cơ dễ phân hủy có thể được tiến hành ngay ở các hộ gia đình để bón phân cho vườn của mình

 Ưu điểm : của phương pháp này là giảm được đáng kể khối lượng rác, đồng thời tạo ra phân bón hữu cơ giúp ích cho công tác cải tạo đất Chính

vì vậy phương pháp này được ưa chuộng ở các quốc gia nghèo và các

nước đang phát triển.

Quá trình ủ rác hiếu khí diễn ra theo phản ứng sau:

Vi khuẩn Chất hữu cơ + O2 Các chất đơn giản + CO2 + H2O + NH3 + SO4 Hiếu khí

Phương pháp ủ rác hiếu khí dựa trên sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí với sự có mặt của Oxy Thường chỉ sau 2 ngày nhiệt độ rác tăng lên khoảng 450C, sau 6-7 ngày đạt tới 70-750C Nhiệt độ này đạt được chỉ với điều kiện duy trì môi trường tối ưu cho vi khuẩn hoạt động như: Oxy, độ ẩm, tỉ số C/N, pH và một số chất dinh dưỡng vô cơ như: phốt pho, lưu huỳnh, Kali, Nitơ

Sự phân huỷ hiếu khí diễn ra khá nhanh, sau 2 - 4 tuần rác được phân hủy hoàn toàn Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị hủy diệt do nhiệt độ ủ tăng Bên cạnh đó, mùi hôi cũng bị khử nhờ quá trình ủ hiếu khí Độ ẩm tối ưu cho quá trình này là 50 - 600C

Chất hữu cơ + H2O Các chất đơn giản + CO2 + CH4 + NH3 + H2S

- Công nghệ nầy có những ưu điểm:

 Chi phí đầu tư ban đầu thấp;

Sản phẩm phân hủy có thể kết hợp xử lý với phân hầm cầu và phân gia súc

 cho phân hữu cơ có hàm lượng dinh dưỡng cao;

 Đặc biệt là thu hồi khí CH4 làm nguồn cung cấp nhiệt phục vụ cho các

Kỵ khí

Vi khuẩn

nhu cầu đun nấu, lò hơi

- Tuy nhiên có một số nhược điểm:

 Thời gian phân hủy lâu hơn xử lý hiếu khí (4- 12 tháng);

 Các khí sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí là: H2S, NH3 gây mùi hôi khó chịu;

 Các vi khuẩn gây bệnh luôn tồn tại cùng với quá trình phân hủy vì nhiệt độ phân hủy thấp

 Xử lý kỵ khí kết hợp với hiếu khí (Combined anaerobic and aerobic)

Công nghệ này sử dụng cả 2 phương pháp xử lý hiếu khí và kỵ khí

• Ưu điểm:

 Không có lượng nước thải ra từ quá trình phân hủy hiếu khí;

 Sử dụng nước rò rỉ trong quá trình ủ để lên men kỵ khí;

 Vừa tạo được lượng phân bón phục vụ nông nghiệp và tạo khí CH4 cung cấp nhiệt

Xử lý hóa học

Các giải pháp xử lý hóa học thường được ứng dụng để xử lý CTR công nghiệp Các giải pháp xử lý hóa học hiện nay rất nhiều: oxy hóa, trung hòa, thủy phân chủ yếu để phá hủy CTR hoặc làm giảm độc tính của các CTR nguy hại Sử dụng vôi, kiềm làm giảm khả năng gây độc của các kim loại nặng do tạo thành các hydroxit không hòa tan

Đối với các CTR có tính axit có thể trung hòa bằng các chất kiềm và ngược lại

 Cải thiện kích thước chất thải về độ nén và độ cứng.

Ổn định chất thải là công nghệ trộn vật liệu thải với vật liệu đóng rắn, tạo thành thể rắn bao lấy chất thải hoặc cố định chất thải trong cấu trức của vật rắn.Phương pháp nầy thường dùng để xử lý CTR của kim loại, mạ kim loại, chì, tro của lò đốt tạo thành khối rắn dễ vận chuyển và chôn lấp trong hố hợp vệ sinh

Bãi chôn lấp rác

 Đổ rác thành đống hay bãi hở (Open Dump)

Đây là phương pháp xử lý rác cổ điển đã được loài người áp dụng từ lâu đời Hiện nay, các đô thị ở Việt Nam và một số nước khác vẫn còn đang áp dụng

 Phương pháp này có nhiều nhược điểm:

 Tạo cảnh quan khó coi, gây khó chịu cho con người khi thấy chúng;

 Là môi trường thuận lợi cho các động vật gặm nhấm, các loài côn trùng,

vi trùng gây bệnh sinh sôi nẩy nở gây nguy hiểm cho sức khỏe con người;

 Gây ô nhiễm môi trường nước và không khí

Đây là phương pháp xử lý rác đô thị rẽ tiền nhất, chỉ tiêu tốn chi phí cho công việc thu gom và vận chuyển rác từ nơi phát sinh đến bãi rác Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi diện tích bãi thải lớn, không phù hợp những thành phố đông dân, quỹ đất đai khan hiếm

 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill)

Phương pháp này được nhiều đô thị trên thế giới (ở Mỹ, Anh, Nhật ) áp dụng trong quá trình xử lý rác Đây là phương pháp xử lý rác thích hợp nhất trong điều kiện khó khăn về vốn đầu tư nhưng lại có một mặt bằng đủ lớn và nguy cơ gây ô nhiễm môi trường ít

Trong các bãi chôn lắp rác hợp vệ sinh, bên dưới thành đáy được phủ lắp chống thấm có lắp đặt hệ thống ống thu nước rò rĩ và hệ thống thu khí thải từ bãi rác Nước rò rĩ sẽ được thu gom và xử lý để đạt tiêu chuẩn qui định