Đồ án thiết kế bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh huyện phụng hiệp

3.1.2 Nguồn và các loại chất thải rắn Bảng 3.1 Nguồn và loại chất thải rắn tiêu biểu Nguồn Các hoạt động và khu vực liên quan đến việc sản sinh ra chất thải rắn Các thành phần củachất

MỤC LỤC

Chương I 1

GIỚI THIỆU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1

Chương II 2

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI HUYỆN PHỤNG HIỆP 2

2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 2

2.1.1 Vị trí địa lí 2

2.1.2 Đặc điểm địa hình 3

2.1.3 Khí hậu 3

2.1.4 Sông ngòi 4

2.2 KINH TẾ - XÃ HỘI 4

2.2.1 Về nông nghiệp 4

2.2.2 Công nghiệp 4

2.2.3 Giao thông 5

2.2.4 Dân cư 5

2.2.5 Giao dục 5

2.2.6 Y tế 5

2.2.7 Văn hóa thông tin 5

2.2.8 Chính sách xã hội 5

Chương III 7

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 7

3.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN 7

3.1.1 Định nghĩa chất thải rắn 7

3.1.2 Nguồn và các loại chất thải rắn 7

3.1.3 Phân loại chất thải rắn 8

3.1.4 Thành phần chất thải rắn 9

3.1.5 Tính chất của chất thải rắn 10

3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT THẢI RẮN 17

3.3 CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ 18

3.3.1 Phương pháp tái chế 18

3.3.2 Phương pháp xử lý cơ học 19

3.3.3 Phương pháp hóa học 19

3.3.4 Phương pháp sinh học 21

3.3.5 Chôn lấp rác hợp vệ sinh 23

3.3.6 Đổ thành đống hay bãi hở 24

Chương IV 26

HIỆN TRẠNG, DỰ BÁO VÀ ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN CHO HUYỆN PHỤNG HIỆP 26

4.1 HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI RẮN 26

4.1.1 Nguồn phát sinh chất thải sinh hoạt 26

4.1.2 Các nguồn phát sinh chất thải rắn tại huyện Phụng Hiệp 26

4.1.3 Phương tiện và năng lực thu gom 28

4.2 DỰ BÁO LƯỢNG RÁC 2014 – 2030 28

4.3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN 30

4.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 33

Chương V 35

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH 35

5.1 TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH BÃI CHÔN LẤP 35

5.1.1 Quy mô bãi chôn lấp 35

5.1.2 Tính toán các hố chôn lấp 35

5.2 CÁC HẠNG MỤC 38

5.2.1 Kết cấu chống thấm đáy hố 38

5.2.2 Kết cấu chống thấm thành hố 39

5.2.3 Lớp phủ bề mặt 39

5.2.4 Hệ thống thu gom và xử lý nước 40

5.2.5 Hệ thống thu khí 43

5.2.6 Các công trình phụ trợ 44

5.3 VẬN HÀNH BÃI CHÔN LẤP 44

5.4 QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG 45

5.5 TÁI SỬ DỤNG DIỆN TÍCH BÃI CHÔN LẤP 46

Chương VI 47

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47

6.1 KẾT LUẬN 47

6.2 KIẾN NGHỊ 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 3.1 Nguồn và loại chất thải rắn tiêu biểu 7

Bảng 3.2 Độ ẩm của rác sinh hoạt 10

Bảng 3.3 Trọng lượng riêng các thành phần của rác đô thị 11

Bảng 3.4 Thành phần hóa học của các chất trong rác 14

Bảng 3.5 Số liệu tiêu biểu về năng lượng chứa trong rác đô thị 15

Bảng 4.1 Các nguồn phát sinh chất thải 26

Bảng 4.2 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt của huyện Phụng Hiệp 27

Bảng 4.3 Năng lực thu gom chất thải rắn huyện Phụng Hiệp 28

Bảng 4.4 Dự đoán dân số và khối lượng rác sinh hoạt phát sinh đến năm 2030 28

Bảng 5.1 Kết cấu chống thấm đáy hố (theo thứ tự từ đáy bãi chôn lấp xuống) 38

Bảng 5.2 Kết cấu thành hố chôn lấp chống thấm 39

Bảng 5.3 Cấu tạo lớp phủ bề mặt bãi chôn lấp (tính từ trên xuống) 40

Bảng 5.4 Hệ số thoát nước bề mặt đối với các loại đất được cỏ bao phủ 41

DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1Bản đồ hành chính huyện Phụng Hiệp 3

Hình 4.1 Biểu đồ dự đoán dân số huyện Phụng Hiệp đến năm 2030 29

Hình 4.2 Biểu đồ dự đoán rác thải huyện Phụng Hiệp đến năm 2030 30

Hình 4.3 Sơ đồ công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh 30

Hình 4.4 Sơ đồ công nghệ ủ phân compost kết hợp chôn lấp hợp vệ sinh 31

Hình 4.5 Sơ đồ công nghệ thiêu đốt kết hợp chôn lấp hợp vệ sinh 32

Hình 5.1 Mặt cắt tượng trưng hố chôn lấp 36

Hình 5.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác 43

Chương I GIỚI THIỆU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Nền kinh tế Việt Nam ngày càng phát triển với tốc độ đô thị hoá ngày càngtăng và sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch,… Điđôi với sự phát triển đó thì vấn đề ô nhiễm môi trường trở thành một vấn đềđáng được quan tâm Và một trong những nguồn ô nhiễm đang ảnh hưởng rấtlớn đến môi trường hiện nay là chất thải rắn sinh hoạt hay còn gọi là rác sinhhoạt Nhưng cách quản lý và xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở nước ta hiện nay hầunhư chưa đáp ứng được các yêu cầu vệ sinh và bảo vệ môi trường

Huyện Phụng Hiệp không nằm ngoài quy luật đó Trong những năm quakinh tế - xã hội của huyện có những bước phát triển tích cực, đời sống của nhândân ngày được nâng cao, tổng thu nhập tính theo đầu người không ngừng tăngcao, hệ thống cơ sở hạ tầng của huyện ngày được nâng cấp, cải tạo mở rộng xâydựng kiên cố và khang trang Bên cạnh đó là sự gia tăng đáng kể lượng chất thảirắn Nếu không xử lý tốt lượng chất thải rắn trên sẽ là mầm móng gây bệnh ảnhhưởng đến sức khỏe người dân, mất mỹ quan, gây ô nhiễm môi trường, ảnhhưởng đến kinh tế-xã hội Trong tình hình chung đó, cùng với quy hoạch, địnhhướng phát triển nhiều mặt cho Huyện Phụng Hiệp thì vấn đề môi trường cũngđược chính quyền và các cơ quan chức năng quan tâm Tuy nhiên, do hạn chế vềkhả năng kinh tế, kỹ thuật và khả năng quản lý mà tình hình ô nhiễm do chất thảirắn cũng chưa được cải thiện là bao Việc xử lý chất thải rắn theo phương phápthô sơ nhất là đổ đống thành các bãi lộ thiên Do các bãi rác này gây ô nhiễmtrực tiếp cho môi trường không khí, đất, nước và ảnh hưởng đến con người nênviệc thiết kế một bãi chôn lấp hợp vệ sinh là hết sức cần thiết trong tình hình

hiện nay Vì vậy, mục đích của việc thực hiện đồ án “Thiết kế bãi chôn lấp rác

hợp vệ sinh cho Huyện Phụng Hiệp đến năm 2030” là nhằm phân tích lợi ích

của phương pháp xử lý này từ đó tính toán và thiết kế thực tế bãi chôn lấp hợp

vệ sinh cho lượng rác hiện tại và tương lai tại thành phố

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Dự báo lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trong tương lai trên địa bànhuyện Phụng Hiệp Từ số liệu đó tính toán, thiết kế bãi chôn lấp rác hợp vệ sinhcho huyện giai đoạn 2014-2030

Chương II ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ

HỘIHUYỆN PHỤNG HIỆP 2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN.

Phụng hiệp là một huyện vùng nông nghiệp của tỉnh Hậu Giang, trung tâmhuyện Phụng Hiệp nằm trên tỉnh lộ 927 cách trung tâm tỉnh Hậu Giang 37 Km

có diện tích 483,66 Km2, dân số 193.704 người

Hình 2.1Bản đồ hành chính huyện Phụng Hiệp

Có vị thế nằm gần với sông Hậu và nhiều kênh trục chạy qua, đồng thời quy

mô đất đai và dân số của huyện lớn là tiềm năng và lợi thế cho phát triển kinh tế

- xã hội, nhất là trong lĩnh vực nông nghiệp

2.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình của huyện nhìn chung khá bằng phẳng, cao độ có xu thế thấp dầntheo hướng từ Bắc xuống Nam, từ Đông sang Tây thấp dần vào giữa huyện, đãtạo thành các khu vực có địa hình cao thấp khác nhau

2.1.3 Khí hậu

Huyện Phụng Hiệp nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạovới những đặc trưng sau:

Nhiệt độ cao đều trong năm (trung bình 26,8oC), tháng 4 nóng nhất (nhiệt

độ trung bình 28,3oC) và tháng giêng thấp nhất (nhiệt độ trung bình 25,5oC).Nắng nhiều (trung bình 2.445 giời/năm, 6,7 giời/ngày), điều kiện khí hậu khá

thuận lợi để cây trồng sinh trưởng – phát triển tốt, cho năng suất và chất lượngsản phẩm cao.

Lượng mưa bình quân năm đạt 1.635 mm và phân hóa sâu sắc theo mùa.Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 11 với lượng mưa chiếm 90% tổng lượngmưa trong năm Mùa khô bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 3 với lượng mưa chỉchiếm 10% tổng lượng mưa trong năm

2.1.4 Sông ngòi

Phụng Hiệp có hệ thống sông ngòi chằng chịt với nhiều con sông lớn nhỏ.Sông Hậu là nguồn cung cấp nước chủ yếu trên địa bàn huyện với nguồn nướcdồi dào quanh năm tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển kinh tế -xã hội củahuyện đặc biệt là trong lĩnh vực nông nghiệp

2.2 KINH TẾ - XÃ HỘI

2.2.1 Về nông nghiệp

Nông nghiệp vẫn là thế mạnh của huyện, những năm qua, ngành nôngnghiệp huyện chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi, trên cơ sở quy hoạch pháttriển sản xuất hợp lý, phù hợp với điều kiện thổ nhưỡng và sinh thái của từngvùng Năm 2012 toàn huyện gieo trồng được 52.035 ha lúa (3 vụ), sản lượng295.543 tấn Nhiều vùng chuyên canh lúa, mía, cây ăn trái, nuôi trồng thủy sản,mang lại hiệu quả kinh tế cao đã đóng góp tích cực vào việc nâng cao mức sốngngười dân, xóa hộ đói, giảm hộ nghèo

Ngoài lúa và cây ăn trái, huyện Phụng Hiệp còn chú trọng phát triển câymía, là vùng nguyên liệu mía của tỉnh Hậu Giang Niên vụ mía năm 2012, huyệnPhụng Hiệp trồng được 9.705 ha, sản lượng 823.836 tấn, giá bán từ 780 – 960 đ/kg; gần trung tâm huyện Phụng Hiệp là Công ty Mía đường - cồn Long Mỹ Phát

và nhà máy đường Phụng Hiệp đó là điều kiện thuận lợi để tiêu thụ mía trên địabàn huyện Bên cạnh thế mạnh cây lúa và cây mía truyền thống, huyện PhụngHiệp còn tận dụng lợi thế tự nhiên để đẩy mạnh nuôi trồng thủy sản Phong tràochăn nuôi thủy sản ở huyện Phụng Hiệp nở rộ trong vài năm gần đây Bước đầuchăn nuôi theo hình thức bán công nghiệp, chủ yếu trong ao, vèo, lồng ven cáctuyến kênh, rạch Mỗi khi mùa nước về, thay vì sản xuất lúa vụ 3 kém hiệu quả,người dân chuyển sang nuôi cá dưới ruộng

Tuy nhiên, do quy mô các mô hình sản xuất nhỏ, chỉ góp phần cải thiệncuộc sống cho nhiều hộ dân nông thôn, chứ chưa thể khai thác hết tiềm năng, thếmạnh nuôi trồng thủy sản tại địa phương Về thủy sản năm 2012 toàn huyện thảnuôi 3.999,05 ha cá các loại với sản lượng 30.694,5 tấn Dựa vào lợi thế tự nhiêncủa 2 xã Hiệp Hưng và Tân Phước Hưng có các tuyến kênh lớn như: kênh Quản

lộ Phụng Hiệp, Lái Hiếu, Cây Dương , huyện Phụng Hiệp đã quy hoạch thànhcông vùng nuôi thủy sản có giá trị thương phẩm của khu vực Đồng bằng SôngCửu Long và phục vụ cho xuất khẩu

2.2.2 Công nghiệp

Nằm trên địa bàn huyện là các Công ty: Công ty cổ phần Việt Long VDCOsản xuất thức ăn chăn nuôi thủy sản, Công ty TNHH hải sản Việt Hải và một số

Hợp tác xã làm ăn có hiệu quả Nhằm phục vụ cho nhu cầu nuôi trồng thủy sảntrên địa bàn huyện cũng như các huyện khác trong tỉnh và các tỉnh lân cận Sảnxuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp: toàn huyện có 765 cơ sở CN-TTCN vớitrên 3.529 lao động Về hoạt động sản xuất tổng sản lượng công nghiệp - tiểuthủ công nghiệp đạt 1.182 tỷ đồng Về thương mại, dịch vụ: tổng giá trị đạt3.172 tỷ đồng.

2.2.6 Y tế

Do kinh tế phát triển nên huyện đã có điều kiện tập trung vốn đầu tư chotrường học, trạm y tế, giao thông, điện, nước sạch, vệ sinh môi trường… làmcho bộ mặt nông thôn có nhiều đổi mới

Trên địa bàn huyện có 01 Bệnh viện đa khoa, 14 trạm y tế xã thị trấn Côngtác Y tế, nước sạch, vệ sinh môi trường, phòng chống dịch bệnh, chăm sóc sứckhỏe cho nhân dân được thực hiện khá tốt, thường xuyên tổ chức khám bệnhmiễn phí cho bệnh nhân nghèo Công tác dân số, gia đình và trẻ em được cácngành, các cấp quan tâm phối hợp thực hiện Các chỉ tiêu về KHHGĐ hàng nămđều đạt và vượt kế hoạch

2.2.7 Văn hóa thông tin

Phụng Hiệp có 01 Trung tâm văn hóa, 11 nhà văn hóa với 12 thư viện,phòng đọc sách và 112 nhà thông tin, đáp ứng nhu cầu về văn hóa thông tin chonhân dân trên địa bàn huyện Phong trào văn hóa văn nghệ, thể dục thể thaođược phát động rộng rãi trong mọi tầng lớp nhân dân và được duy trì thườngxuyên Hệ thống truyền thanh được bố trí đều khắp, 15 xã, thị trấn được phủsóng phát thanh, chất lượng tin bài và thời lượng phát sóng được nâng lên, pháthuy tốt vai trò cơ bản là cầu nối gắn liền giữa Đảng với dân, giữa dân với Đảng

2.2.8 Chính sách xã hội

Huyện luôn chú trọng đến công tác thương binh xã hội, xây dựng quỹ “đền

ơn đáp nghĩa”, giải quyết chính sách đối với các gia đình có công với cách mạngnhư chi trả và trợ cấp, lương cho các đối tượng chính sách kịp thời, xây dựngnhà tình nghĩa, lập sổ vàng tiết kiệm…

Chương III LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

3.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN

3.1.1 Định nghĩa chất thải rắn

Chất thải rắn là tất cả các chất thải ở dạng rắn sản sinh do các hoạt độngcủa con người và sinh vật Đó là các vật liệu hay hàng hóa không còn sửdụng được hay không hữu dụng đối với người sở hữu của nó nữa nên bị bỏ

đi, kể cả chất thải của các hoạt động sống của sinh vật (Lê Hoàng Việt vàNguyễn Hữu Chiếm, 2013)

Theo Thông tư liên tịch 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD thì chất thảirắn là chất thải phát sinh từ các hoạt động ở các khu đô thị và khu côngghiệp, bao gồm chất thải khu dân cư, chất thải từ các khu thương mại, dịch

vụ đô thị, bệnh viện, chất thải công nghiệp, chất thải do hoạt động xây dựng

3.1.2 Nguồn và các loại chất thải rắn

Bảng 3.1 Nguồn và loại chất thải rắn tiêu biểu

Nguồn Các hoạt động và khu vực liên

quan đến việc sản sinh ra chất

thải rắn

Các thành phần củachất thải rắn

Khu dân cư Các hộ gia đình Thức ăn thừa, rác, tro

và các loại khácKhu thương

hại)

Cơ quan Trường học, bệnh viện, cơ quan

Thức ăn thừa, rác, tro,chất thải do quá trìnhphá dỡ và xây dựng cácloại khác (đôi khi có cảrác nguy hại)

Đô thị Kết hợp tất cả các thành phần

trên

Kết hợp tất cả cácthành phần trên

Xây dựng Các công trình mới, nâng cấp

sửa chữa đường,…

Gạch, sắt, gỗ, xà bần,

…

(sản xuất) nặng, công nghiệp nhẹ, lọc dầu,Xây dựng, dệt, công nghiệp

hóa chất, khai thác mỏ, điện,…

Các chất thải từ quitrình sản xuất, các mảnhvụn, nguyên liệu, rác từsinh hoạt của công nhân,

…Khu sản xuất

nông nghiệp

Ruộng vườn, chăn nuôi Phụ phế phẩm nông

nghiệp, rác, các chất thảinguy hại

(Tchobanoglous và Kreith, 2002)

3.1.3 Phân loại chất thải rắn

CTR rất đa dạng, có nhiều cách phân loại khác nhau:

- Phân loại dựa vào nguồn gốc phát sinh như: rác thải sinh hoạt, vănphòng, thương mại, công nghiệp, đường phố, chất thải trong quá trình xâydựng hay đập phá xưởng (Nguyễn Văn Phước, 2009)

- Phân loại dựa vào đặc tính tự nhiên như là các chất hữu cơ, vô cơ, chất

có thể cháy hoặc không có khả năng cháy (Nguyễn Văn Phước, 2009)

- Theo công nghệ quản lý – xử lý: các chất cháy được (giấy, hàng dệt, rác

từ sản phẩm thiên nhiên), các chất không cháy được (kim loại, thủy tinh, đá

và sành sứ) và các chất hỗn hợp ( Lê Văn Nãi, 2000)

- Theo quan điểm thông thường gồm: Rác thực phẩm; rác bỏ đi; tro, xỉ;chất thải xây dựng; chất thải đặc biệt; chất thải từ các nhà máy xử lý ônhiễm; chất thải công nghiệp và chất thải nguy hiểm ( Lê Văn Khoa, 2002)

- Theo nghị định 59/2007/NĐ-CP của Chính phủ thì chất thải rắn thôngthường từ các nguồn thải khác nhau được phân loại theo hai nhóm chính:+ Nhóm các chất có thể thu hồi để tái sử dụng, tái chế: phế liệu thải ra từquá trình sản xuất; các thiết bị điện, điện tử dân dụng và công nghiệp; cácphương tiện giao thông; các sản phẩm phục vụ sản xuất và tiêu dùng đã hếthạn sử dụng; bao bì bằng giấy, kim loại, thủy tinh, hoặc chất dẻo khác;…+ Nhóm các chất thải cần xử lý, chôn lấp: các chất thải hữu cơ (các loạicây, lá cây, thực phẩm, xác động vật, ), các sản phẩm tiêu dùng chứa cáchóa chất độc hại (pin, ắc quy, dầu mỡ bôi trơn, ), các loại chất thải rắn kháckhông thể tái sử dụng

3.1.4 Thành phần chất thải rắn

Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm (2013), thành phần của ráclà:

- Thức ăn thừa (rác thực phẩm ): là các mảnh vụn thực vật, động vật trongcác quá trình chế biến và ăn uống của con người Loại rác này bị phân hủy vàthối rửa nhanh (đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ cao) gây nên mùi hôi

- Các thứ bỏ đi: bao gồm các loại chất rắn cháy được và không cháy đượccủa gia đình, cơ quan, khu dịch vụ ngoại trừ thức ăn thừa và các chất dễ thốirửa

+ Các loại cháy được như vải, giấy, carton, nhựa, cao su, da, gỗ, lá, cànhcây (cắt tỉa từ cây kiểng)

+Các loại không cháy là: những vật liệu trơ như thủy tinh, sành sứ, gạchnung, kim loại và số ít vật liệu cháy cục bộ cũng được kể vào thành phầntrên

- Tro và các phần thừa lại sau quá trình đốt gỗ, than, than cốc và các vậtliệu cháy khác

- Rác trong quá trình tháo dở và xây dựng: bao gồm bụi, gạch vụn, bêtông, vữa, các ống nước hư và các thiết bị điện bị bỏ đi

- Chất thải từ các nhà máy xử lý: ở dạng rắn và bán rắn thành phần tùythuộc vào quy trình xử lý

- Chất thải nông nghiệp: phụ phế phẩm nông nghiệp (trồng trọt, chănnuôi), rơm, rạ, phân gia súc

- Rác nguy hại:

+ Rác độc hại của khu đô thị bao gồm những vật liệu có kích thước lớn,những dụng cụ tiêu thụ điện đã hao mòn hay thậm chí lỗi thời như radio,stereo, bếp điện, tủ lạnh, máy rửa, máy giặt,……Những món rác trên cầnđược thu gom riêng và tháo gỡ để lấy lại một số vật liệu cho việc tái sử dụng.+ Pin và bình acquy cũng là một trong những nguồn rác độc hại từ các hộgia đình và các phương tiện giao thông Loại rác này có chứa một lượng lớnkim loại như thủy ngân, bạc, kẽm, nicken, catmi

+ Dầu cặn thất thoát từ việc thu thập khai thác và tái sử dụng nếu khôngthu gom riêng thì sẽ trộn lẫn với các loại rác thải khác và làm giảm giá trị tái

 Tính chất vật lý

Những tính chất vật lý quan trọng nhất của chất thải rắn đô thị là ẩm độ,trọng lượng riêng, khả năng giữ nước, kích thước và tỉ lệ hạt Trong đó trọnglượng riêng và ẩm độ là hai tính chất được quan tâm nhất trong công tácquản lý chất thải rắn đô thị

M =(a−b a )∗100

Trong đó

M: độ ẩm tính bằng %

a : trọng lượng ban đầu của mẫu (mg)

b: trọng lượng sau khi sấy mẫu (mg)

Bảng 3.2 Độ ẩm của rác sinh hoạt

15 Ẩm độ của rác đô thị 15 - 40 20

(Tchobanoglous et al 1993)

+ Ẩm độ của rác phụ thuộc vào thành phần rác, mùa trong năm, ẩm độkhông khí, thời tiết Ở nước ta rất nhiều khu vực và thời điểm rác có ẩm độlớn hơn 40%

- Trọng lượng riêng: Trọng lượng riêng của một chất nào đó là khốilượng của chất đó trên một đơn vị thể tích (kg/m3) Trọng lượng riêng củachất thải rắn thay đổi tùy theo vị trí địa lý, khu vực, mùa, chu kỳ gom rác,việc sử dụng các thiết bị nén rác, Do đó cần phải thận trọng khi chọn giá trịthiết kế

Bảng 3.3 Trọng lượng riêng các thành phần của rác đô thị

STT Thành phần Trọng lượng riêng lb/yd3

Khoảng biến thiên Giá trị tiêu biểu

phân hủy, độ nén của rác, Thường hỗn hợp rác của khu dân cư và khu mậudịch (không nén) có khả năng giữ nước 50 ¿ 60%.

FC =0,6−0 , 55(4500+ƯW ƯW )

Trong đó

FC: khả năng giữ nước (%)

W: tải trọng của rác ở giữa độ cao của đống rác (kg/m2)

- Độ thấm dẫn của rác nén

+ Khả năng thấm dẫn nước của rác nén là một tính chất vật lý chi phối sự

di chuyển của nước và không khí tại nơi chôn lấp Hệ số thấm được tính nhưsau:

K =Cd 2 γ

μ=k

γ μ

Trong đó:

K – hệ số thấm, m2/s

C – hằng số vô hướng hay yếu tố hình dạng khối rác

d – kích thước trung bình của các lỗ rỗng trong rác, m

γ – trọng lượng riêng của nước, kg.m/s2

μ – độ nhớt động học của nước, Pa.s

k – khả năng thấm bên trong khối rác, m2

+ Độ thấm riêng k = Cd 2 phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của chất thảirắn bao gồm: kích thước của các lỗ rỗng và độ khúc khuỷu của chúng, diệntích bề mặt của vật liệu, độ xốp Giá trị điển hình cho độ thấm riêng đối vớichất thải rắn được nén trong bãi rác nằm trong khoảng 10−11÷10−12 m2 theophương đứng và khoảng 10-10 m2 theo phương ngang Hệ số thấm tiêu biểucủa rác khoảng 10-5 m/s

- Kích cỡ hạt và tỉ lệ của chúng

+ Kích thước và tỉ lệ của các hạt trong chất thải rắn đóng vai trò rất quantrọng trong việc tính toán và thiết kế các phương tiện cơ khí trong thu hồi vậtliệu, đặc biệt là sàng lọc, rây hay phân loại chất thải rắn bằng máy hoặc bằngphương pháp từ Kích thước của các thành phần chất thải rắn có thể xác địnhbằng một trong các phương pháp như sau:

S c=l

S c=1+w

2

+ Khi sử dụng các phương pháp khác nhau thì kết quả sẽ có sự sai lệch.

Do đó tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể mà ta chọn phương pháp đolường cho phù hợp

- Độ ẩm (lượng nước mất đi sau khi sấy ở 105ºC trong một giờ)

- Chất dễ bay hơi (khối lượng bị mất khi đem mẫu chất thải rắn đã sấy ở105ºC trong một giờ nung ở nhiệt độ 550ºC trong lò kín)

- Cacbon cố định: là lượng cacbon còn lại sau khi đã loại các chất vô cơkhác không phải là cacbon trong tro khi nung ở 950ºC, hàm lượng nàythường chiếm khoảng 5 ¿ 12%, giá trị trung bình là 7% Các chất vô cơkhác trong tro gồm thủy tinh, kim loại,… Đối với chất thải rắn đô thị, cácchất vô cơ này chiếm khoảng 15 ¿ 30%, giá trị trung bình là 20%

- Tro (khối lượng còn lại sau khi đốt cháy tròng lò hở)

 Điểm nóng chảy của tro

Điểm nóng chảy của tro được định nghĩa là nhiệt độ mà tại đó tro tạothành từ quá trình đốt cháy chất thải bị nóng chảy và kết dính tạo thành dạngrắn (xỉ) nhiệt độ nóng chảy đặc trưng đối với xỉ từ quá trình đốt chất thải rắndao động trong khoảng từ 1100 ÷ 1200ºC

 Phân tích các thành phần C, H, O, N, S và tro

Phân tích thành phần nguyên tố tạo thành chất thải rắn chủ yếu là xácđịnh 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 Clo hóa, nên phân tích cuốicùng thường bao gồm cả phân tích xác định các halogen Kết quả phân tíchcuối cùng được sử dụng để mô tả các thành phần hóa học của chất hữu cơtrong chất thải rắn Kết quả phân tích còn đóng vai trò rất quan trọng trongviệc xác định tỉ số C/N nhằm đánh giá chất thải rắn có thích hợp cho quátrình chuyển hóa sinh học hay không.

Bảng 3.4 Thành phần hóa học của các chất trong rác

(Gốc Kaiser, 1969; tham khảo từ Tchobanoglous et al, 1993)

 Nhiệt trị của CTR

Nhiệt trị là lượng nhiệt sinh ra do đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khốilượng chất thải rắn Theo Tchobanoglous và Kreith (2002) có thể xác địnhnhiệt trị bằng công thức:

Nhiệt trị rác (Btu/lb) = 145C + 610 (H – 1/8O) + 40S + 10N

-Btu/lb(trọng lượng khô) = Btu/lb(rác khi loại thải)[100/(100 - % ẩm độ - % tro)]

Bảng 3.5 Số liệu tiêu biểu về năng lượng chứa trong rác đô thị

Thành phần Năng lượng (Btu/lb)

Khoảngbiến thiên

Giá trịTiêu biểuThức ăn thừa 1500-3000 2000

- Các phân tử có thể hòa tan trong nước như: đường, tinh bột, amino axit,

và nhiều axit hữu cơ

- Bán xenlulo: các sản phẩm ngưng tụ của hai đường 5 và 6 cacbon

- Xenlulo: sản phẩm ngưng tụ của đường glucose 6 cacbon

- Dầu, mỡ và sáp: là những este của alchohols và axit béo mạch dài

- Lignin: một polime chứa các vòng thơm với các nhóm metoxyl OCH3)

( Lignoxenlulo: là kết hợp của lignin và xenlulo

- Protein: là chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi các amino axit

 Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần hữu cơ

- Hàm lượng chất rắn bay hơi (VS), xác định bằng cách nung chất thải rắn

ở nhiệt độ 550ºC, thường được dùng để đánh giá khả năng phân hủy sinh họccủa phần hữu cơ trong chất thải rắn Tuy nhiên, sử dụng giá trị VS để mô tảkhả năng phân hủy sinh học của phần hữu cơ trong chất thải rắn có thể khôngchính xác, bởi vì một vài thành phần hữu cơ của chất thải rắn rất dễ bay hơinhưng lại kém khả năng phân hủy sinh học, như giấy báo và phần xén bỏ từcây trồng Thay vào đó hàm lượng lignin của chất thải rắn có thể được sửdụng để ước lượng tỷ lệ phần dễ phân hủy sinh học của chất thải rắn và đượctính toán băng công thức sau:

BF = 0,83 – 0,028LC

Trong đó:

PF: tỷ lệ phân hủy sinh học tính theo VS

0,83 và 0,028: hằng số thực nghiệm

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

- Trong thực tế, các thành phần hữu cơ trong CTR thường được phânthành hai loại: phân hủy chậm và phân hủy nhanh

 Sự phát sinh mùi hôi

Mùi hôi có thể phát sinh khi chất thải rắn được lưu giữ trong khoảng thờigian dài ở vị trí thu gom, trạm trung chuyển, và bãi chôn lấp Ở những vùngkhí hậu nóng ẩm, tốc độ phát sinh mùi thường cao Một cách cơ bản, sự hìnhthành mùi hôi là kết quả phân hủy kỵ khí các thành phần hữu cơ trong rácthải đô thị

 Sự phát triển của ruồi

Vào mùa hè khí hậu nóng ẩm, sự sinh trưởng và phát triển của ruồi là vấn

đề rất đáng quan tâm tại nơi lưu trữ chất thải rắn Ruồi có thể phát triển trongthời gian hai tuần sau khi trứng được sinh ra Đời sống của ruồi nhặng từ khicòn trong trứng đến khi trưởng thành có thể mô tả như sau:

- Trứng phát triển: 8 ÷ 12 giờ

- Giai đoạn I của ấu trùng: 20 giờ

- Giai đoạn II của ấu trùng: 24 giờ

- Giai đoạn III của ấu trùng: 3 ngày

- Giai đoạn nhộng: 4 ÷ 5 ngày

 Tổng cộng: 9 ÷ 11 ngày

3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT THẢI RẮN

- Ở các hộ gia đình nếu quản lý rác không tốt sẽ sinh mùi hôi, thu hút cáccôn trùng gây bệnh, nếu hệ thống thu gom rác không tốt lượng rác tồn đọng

sẽ gây mất mỹ quan đô thị

- Việc thải bỏ các chất thải rắn bất hợp pháp vào nguồn nước gây tắcngẽn dòng chảy, ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái nguồnnước và lan truyền các dịch bệnh

- Ở các bãi rác, nếu chúng ta không quản lý tốt, nước rỉ từ rác làm ônhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm của khu vực và có thể chứa các kimloại nặng Cu, As, Hg, Ur,… hay chứa các muối ngoài mong muốn Ca2+,

Mg2+, Các chất khí sinh ra ở các bãi chôn lấp rác tạo nên nguy cơ cháy nổ.Ngoài ra, một số bãi rác thu nhận cả chất thải từ bệnh viện và chất thải côngnghiệp chưa được xử lý trước làm cho vấn đề quản lý việc lây truyền cácdịch bệnh cũng như kiểm soát ô nhiễm môi trường trở nên phức tạp

- Tình trạng đốt rác không kiểm soát ở các hộ gia đình cũng như tại cácbãi rác phóng thích nhiều loại khí thải độc vào trong không khí trong đó đángquan tâm là dioxin sinh ra do quá trình cháy không hoàn toàn của các loạinhựa, thêm vào đó một số bãi rác nằm cạnh quốc lộ tạo cơ hội cho việc lantruyền các dịch bệnh

Theo Frumkin (2010) khi tiếp xúc với chất thải rắn có ít nhất 5 loại nguycơ:

+ Nguy cơ mắc phải các bệnh truyền nhiễm do các chất thải không đượcquản lý đúng mức

+ Nguy cơ bị ô nhiễm nước uống và đất do các thành phần sinh học, hóahọc trong chất thải

+ Nguy cơ do sự khuếch tán các chất khí và nước rỉ từ các bãi chôn lấprác

+ Nguy cơ do các chất khí phát thải từ các lò thiêu hủy rác

+ Nguy cơ ô nhiễm thực phẩm

3.3 CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ

Xử lý CTR là phương pháp làm giảm khối lượng và tính độc hại của rác,hoặc chuyển rác thành vật chất khác để tận dụng thành tài nguyên thiênnhiên Khi lựa chọn các phương pháp xử lý chất thải rắn cần xem xét các yếu

tố sau:

- Thành phần tính chất chất thải rắn sinh hoạt

- Tổng lượng chất thải rắn cần được xử lý

- Khả năng thu hồi sản phẩm và năng lượng

- Yêu cầu bảo vệ môi trường

3.3.1 Phương pháp tái chế

- Tái chế là hoạt động thu hồi lại từ chất thải các thành phần có thể sửdụng để chế biến thành các sản phẩm mới sử dụng lại cho các hoạt động sinhhoạt và sản xuất

- Công nghệ tái chế phù hợp với rác khối lượng lớn và nguồn thải rác cóđời sống cao

- Chỉ xử lý được với tỷ lệ thấp khối lượng rác (rác có thể tái chế )

- Chi phí đầu tư và vận hành cao

- Đòi hỏi công nghệ thích hợp

- Phải có sự phân loại rác triệt để ngay tại nguồn

3.3.2 Phương pháp xử lý cơ học

Phương pháp xử lý cơ học bao gồm các phương pháp cơ bản:

- Phân loại

- Giảm thể tích cơ học

- Giảm kích thước cơ học

 Phân loại chất thải

Phân loại chất thải là quá trình tách riêng biệt các thành phần có trongCTR sinh hoạt, nhằm chuyển chất thải từ dạng hỗn tạp sang dạng tương đốiđồng nhất Quá trình này cần thiết để thu hồi những thành phần có thể táisinh có trong chất thải rắn sinh hoạt, tách riêng những thành phần mang tínhnguy hại và những thành phần có khả năng thu hồi năng lượng

 Giảm thể tích bằng phương pháp cơ học

Nén, ép rác là khâu quan trọng trong quá trình xử lý CTR Ở hầu hết cácthành phố, xe thu gom thường được trang bị bộ phận ép rác nhằm tăng khốilượng rác, tăng sức chứa của rác và tăng hiệu suất chuyên chở cũng như kéodài thời gian phục vụ cho bãi chôn lấp

 Giảm kích thước cơ học

Là việc cắt, băm rác thành các mảnh nhỏ để cuối cùng ta được một thứrác đồng nhất về kích thước Việc giảm kích thước rác có thể không làmgiảm thể tích mà ngược lại còn làm tăng thể tích rác Cắt, giã, nghiền rác có

ý nghĩa quan trọng trong việc đốt rác, làm phân và tái chế vật liệu

3.3.3 Phương pháp hóa học

Để giảm thể tích và thu hồi các sản phẩm, các phương pháp hóa học chủyếu sử dụng trong xử lý chất thải rắn sinh hoạt bao gồm: đốt, nhiệt phân vàkhí hóa

 Đốt rác

Đốt rác là giai đoạn xử lý cuối cùng được áp dụng cho một loại rác nhấtđịnh không thể xử lý bằng các biện pháp khác Phương pháp thiêu hủy rácthường được áp dụng để xử lý các loại rác thải có nhiều thành phần dễ cháy.Thường đốt bằng nhiên liệu ga hoặc dầu trong các lò đốt chuyên dụng vớinhiệt độ trên 1000oC

Ưu điểm:

Ưu điểm của phương pháp này là khả năng tiêu hủy tốt đối với nhiều loạirác thải Có thể đốt cháy cả kim loại, thủy tinh, nhựa, cao su, một số loại chấtdưới dạng lỏng và bán rắn và các loại chất thải nguy hại Thể tích rác có thểgiảm từ 75 - 96%, thích hợp cho những nơi không có điều kiện về mặt bằngchôn lấp rác, hạn chế tối đa vấn đề ô nhiễm do nước rác, có hiệu quả cao đốivới chất thải có chứa vi trùng dễ lây nhiễm và các chất độc hại Năng lượngphát sinh khi đốt rác có thể tận dụng cho các lò hơi, lò sưởi hoặc các ngànhcông nghiệp cần nhiệt và phát điện

Nhược điểm:

- Khí thải từ các lò đốt có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường, đặc biệt làcác vấn đề phát thải chất ô nhiễm dioxin trong quá trình thiêu đốt các thànhphần nhựa

- Vận hành dây chuyền phức tạp, đòi hỏi năng lực kỹ thuật và tay nghềcao

- Giá thành đầu tư lớn, chi phí tiêu hao năng lượng và chi phí xử lý cao

 Nhiệt phân

Là cách dùng nhiệt độ và áp suất cao để phân hủy rác thành các khí đốthoặc dầu đốt, có nghĩa là sử dụng nhiệt đốt Quá trình nhiệt phân là một quátrình kín nên ít tạo khí thải ô nhiễm, có thể thu hồi nhiều vật chất sau khinhiệt phân Thí dụ: một tấn rác thải đô thị ở Hoa Kỳ sau khi nhiệt phân cóthể thu hồi lại 2 gallons dầu nhẹ, 5 gallons hắc in và nhựa đường, 25 poundschất amonium sulfate, 230 pounds than, 133 gallons chất lỏng rượu Tất cảcác chất này đều có thể tái sử dụng như nhiên liệu

 Khí hóa

Quá trình khí hóa bao gồm quá trình đốt cháy một phần nhiện liệu carton

để hòan thành một phần nhiên liệu cháy được giàu CO2, H2 và một sốhydrocarbon no, chủ yếu là CH4 Khí nhiên liệu cháy được sau đó được đốtcháy trong động cơ đốt trong hoặc nồi hơi Nếu thiết bị khí hóa được vậnhành ở điều kiện áp suất khí quyển sử dụng không khí làm tác nhân oxy hóa,sản phẩm cuối cùng của quá trình khí hóa là khí năng lượng thấp chứa CO,

CO2, H2, CH2 và N2, hắc in chứa C và chất trơ chứa sẵn trong nhiên liệu vàchất lỏng giống như dầu nhiệt phân

3.3.4 Phương pháp sinh học

 Ủ rác thành phân compost

- Ủ sinh học (compost) có thể được coi như là quá trình ổn định sinh hóacác chất hữu cơ để thành các chất mùn Với thao tác sản xuất và kiểm soátmột cách khoa học tạo môi trường tối ưu đối với quá trình

- Quá trình ủ hữu cơ từ rác hữu cơ là một phương pháp truyền thống,được áp dụng phổ biến ở các nước đang phát triển hay ngay cả các nước pháttriển như Canada Phần lớn các gia đình ở ngoại ô các đô thị tự ủ rác của giađình mình thành phân bón hữu cơ (Compost) để bón cho vườn của chínhmình Các phương pháp xử lý phần hữu cơ của chất thải rắn sinh hoạt có thể

áp dụng để giảm khối lượng và thể tích chất thải, sản phẩm phân compostdùng để bổ sung chất dinh dưỡng cho đất, và sản phẩm khí methane Các loại

vi sinh vật chủ yếu tham gia quá trình xử lý chất thải hữu cơ bao gồm vikhuẩn, nấm, men và antinomycetes Các quá trình này được thực hiện trongđiều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí, tùy theo lượng oxy có sẵn

 Ủ hiếu khí

- Ủ rác hiếu khí là một công nghệ được sử dụng rộng rãi vào khỏang 2thập kỷ gần đây, đặc biệt là ở các nước đang phát triển như Trung Quốc, ViệtNam

- Công nghệ ủ rác hiếu khí dựa trên sự hoạt động của các vi khuẩn hiếukhí đối với sự có mặt của oxy Các vi khuẩn hiếu khí có trong thành phần ráckhô thực hiện quá trình oxy hóa cacbon thành đioxitcacbon (CO2) Thườngthì chỉ sau 2 ngày, nhiệt độ rác ủ tăng lên khỏang 450C và sau 6 - 7 ngày đạttới 70 – 75oC Nhiệt độ này đạt được chỉ với điều kiện duy trì môi trường tối

ưu cho vi khuẩn hoạt động, quan trọng nhất là không khí và độ ẩm

- Sự phân hủy khí diễn ra khá nhanh, chỉ sau khỏang 2 - 4 tuần là rácđược phân hủy hoàn toàn Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị phân hủy

do nhiệt độ ủ tăng cao Bên cạnh đó, mùi hôi cũng bị hủy nhờ quá trình hủyyếu khí Độ ẩm phải được duy trì tối ưu ở 40 - 50%, ngoài khoảng này quátrình phân hủy đều bị chậm lại

 Ủ yếm khí

Công nghệ ủ yếm khí được sử dụng rộng rãi ở Ấn Độ (chủ yếu ở quy mônhỏ) Quá trình ủ này nhờ vào sự hoạt động của các vi khuẩn yếm khí Côngnghệ này không đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu tốn kém, song nó có nhữngnhược điểm sau:

- Thời gian phân hủy lâu, thường là 4 – 12 tháng

- Các vi khuẩn gây bệnh luôn tồn tại với quá trình phân hủy vì nhiệt độphân hủy thấp

- Các khí sinh ra từ quá trình phân hủy là khí methane và khíSunfuahydro gây mùi khó chịu

Biogas

- Rác có nhiều chất hữu cơ, nhất là phân gia súc được tạo điều kiện cho vikhuẩn kỵ khí phân hủy tạo thành khí Methane Khí Methane được thu hồidùng làm nhiên liệu

Ưu điểm của phương pháp xử lý sinh học:

- Loại trừ được 50% lượng rác sinh hoạt bao gồm các chất hữu cơ làthành phần gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí

- Sử dụng lại được 50% các chất hữu cơ có trong thành phần rác thải đểchế biến làm phân bón phục vụ nông nghiệp theo hướng cân bằng sinh thái.Hạn chế việc nhập khẩu phân hóa học để bảo vệ đất đai

- Tiết kiệm đất sử dụng làm bãi chôn lấp Tăng khả năng chống ô nhiễmmôi trường Cải thiện đời sống cộng đồng

- Vận hành đơn giản, bảo trì dễ dàng Dễ kiểm soát chất lượng sản phẩm

- Giá thành tương đối thấp, có thể chấp nhận được

- Phân loại rác thải được các chất có thể tái chế như ( kim loại màu, thép,thủy tinh, nhựa, giấy, bìa…) phục vụ cho công nghiệp

- Trong quá trình chuyển hóa, nước rác sẽ chảy ra Nước này sẽ thu lạibằng một hệ thống rãnh xung quanh khu vực để tuần hòan tưới vào rác ủ để

bổ sung độ ẩm

Nhược điểmcủa phương pháp xử lý sinh học:

- Mức độ tự động của công nghệ chưa cao

- Việc phân loại chất thải vẫn phải được thực hiện bằng phương pháp thủcông nên dễ gây ảnh hưởng đến sức khỏe

- Nạp liệu thủ công, năng suất kém

- Phần tinh chế chất lượng kém do tự trang tự chế

- Phần pha trộn và đóng bao thủ công, chất lượng không đều

3.3.5 Chôn lấp rác hợp vệ sinh

Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân hủy của chấtthải rắn khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt Chất thải rắn trong bãichôn lấp sẽ bị tan rữa nhờ quá trình phân hủy sinh học bên trong để tạo rasản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, cáchợp chất amon và một số khí như CO2, CH4

Như vậy về thực chất chôn lấp hợp vệ sinh chất thải rắn đô thị vừa làphương pháp tiêu hủy sinh học, vừa là biện pháp kiểm soát các thông số chấtlượng môi trường trong quá trình phân hủy chất thải khi chôn lấp

Phương pháp này được nhiều đô thị trên thế giới áp dụng trong quá trình

xử lý rác thải Điển hình như ở Hoa Kỳ trên 80% lượng rác thải đô thị được

xử lý bằng phương pháp này; hoặc ở các nước Anh, Nhật Bản… Người tacũng hình thành các bãi chôn lấp rác vệ sinh theo kiểu này