QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮNCâu 1: nguồn gốc, thành phần, tính chất CTR.chất thải nguy hại.a Nguồn gốc - Chất thải rắn phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, căn cứ vào đặc điểm chất thải có thể p
Trang 1QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮNCâu 1: nguồn gốc, thành phần, tính chất CTR.chất thải nguy hại.
a) Nguồn gốc
- Chất thải rắn phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, căn cứ vào đặc điểm chất thải có thể phân chia thành 3 nhóm lớn: Chất thải đô thị, công nghiệp
và chất thải nguy hại
- Phân lọai nguồn gốc CTR theo cách thông thường nhất:
+ Từ các khu dân cư ( chất thải sinh hoạt)
+ Từ các trung tâm dịch vụ thương mại
+ Từ các công sở, trường học , công trình công cộng
+ Từ dịch vụ giao thông như bến xe, nhà ga, sân bay
+ Từ các hoạt động công nghiệp
+ Từ các hoạt động xây dựng đô thị
+ Từ các trạm xử lý nước thải và từ các đường ống thoát nước của thành phố
Chất thải nguy hại thường phát sinh tại các khu công nghiệp(bùn xả từ xử
lý nước thải,hóa chất…),các hoạt động sinh hoạt(bao nilon,pin ),nông nghiệp(phân bón,TBVTV…),GTVT,y tế…
B,Thành phần
-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 khối lượng +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… Bốn thành phần có xu hướng thay đổi lớn là: thực phẩm, giấy
và carton, rác vườn, plastic
-Thành phần chất thải công nghiệp:
Các nước có công nghiệp phát triển lượng chất thải công nghiệp sẽ lớn và
đa dạng hơn, tuy nhiên lượng chất thải trên một đơn vị sản phẩm thường nhỏ hơn so với các nước có nền công nghiệp kém phát triển
C,Tính chất của CTR
***Tính chất vật lý của chất thải rắn
- Khối lượng riêng
+ là trọng lượng của một đơn vị vật chất tính trên 1 đơn vị thể tích chất thải (kg/m3 )
+ Khối lượng riêng của chất thải đô thị dao động trong khoảng 180 – 400 kg/m3 , điển hình khoảng 300 kg/m3
Trang 2- Độ ẩm của chất thải rắn được biểu diễn bằng một trong 2 phương pháp sau:
-+Theo phương pháp khối lượng ướt: độ tính theo khối lượng ướt của vật liệu là phần trăm khối lượng ướt của vật liệu
+ Theo phương pháp khối lượng khô: độ ẩm tính theo khối lượng khô của vật liệu là phần trăm khối lượng khô vật liệu
- Kích thước và cấp phối hạt của chất rắn
- Khả năng giữ nước thực tế: là toàn bộ lượng nước mà nó có thể giữ lại trong mẫu chất thải dưới tác dụng kéo xuống của trọng lực
- Tính dẫn nước của chất thải đã được nén:nó sẽ chi phối và điều khiển sự
di chuyển của các chất lỏng và các khí bên trong bãi rác
***Tính chất hóa học:
- Phân tích sơ bộ:độ ẩm,chất dễ cháy bay hơi,carbon cố định,tro
- Điểm nóng chảy của tro:
- Phân tích các nguyên tố chính:XĐ % của các nguyên tố C,H.O.N.S, và tro
-Nhiệt trị của chất thải rắn
+ Xenlulo: là sản phẩm ngưng tụ của đường 5, 6 carbon;
-+Dầu, mỡ, sáp: là những este của alcohols và axit béo mạch đài;
+Lignin: là một polyme chứa các vòng thơm với nhóm methoxyl
(-OCH3);
+Lignoxenlulo: là kết hợp lignin và xenlulo;
+ Protein: là chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi amino axit
- Mức phân huỷ sinh học của một số chất thải hữu cơ:Khả năng
phân huỷ nhờ vi sinh vật của các chất hữu cơ phụ thuộc vào bản chất của
chất hữu cơ.
Trang 3Câu 2: phân loại chất thải nguy hại theo tính nguy hại , phân loại theo
QĐ TT12/2011/TT-BTNMT) Phân loại theo mức độ độc hại.
- CTRNH là chất thải ở dạng rắn có độc tính, hoạt tính mạnh, dễ cháy –
nỗ, ăn mòn và lây nhiễm
- Phân loại :
1 ) Theo tính chất của chất thải rắn:
+Độc, không độc
+ Cháy được, không cháy được
+ Bị phân huỷ sinh học, không bị phân huỷ sinh học
2) Theo đặc điểm của nơi phát sinh ra chất thải:
+ Chất thải sinh hoạt
+ Chất thải công nghiệp
+ Chất thải nông nghiệp
- Theo 12/2011/TT-BTNMT, quy định 7 tính chất nguy hại chính bao gồm: Dễ nỗ (N), dễ cháy (C), dễ ôxy hóa (OH), ăn mòn (AM), có độc tính (Đ), độc sinh thái (ĐS) và dễ lây nhiễm (LN) CTRNH chủ yếu có những tính chất nguy hại: dễ nổ, cháy, ôxi hóa, ăn mòn, có độc tính, dễ lây nhiễm chủ yếu các ngành hóa chất, luyện kim, dầu khí, hệ thống xử lý CT…
Thông tư 12/2011/TT-BTNMT mô tả đặc tính cơ bản của CTNH như
sau:
ST
T
T/Cnguyhại
Kýhiệu
áp suất và tốc độ gây thiệt hại cho MT xung quanh
Thuốc nổ TNT, Axit nitric và axit nitrơ thải
cháy
C - CT lỏng dễ cháy: là các CT
ở dạng lỏng, hỗn hợp chất lỏng hoặc chất lỏng chứa chất
- Véc ni và dung môi tẩy sơn
Trang 4rắn hoà tan hoặc lơ lửng, có nhiệt độ bắt cháy thấp theo các tiêu chuẩn hiện hành - CTR dễ cháy: là các CTR có khả năng tự bốc cháy hoặc phát lửa do bị ma sát trong cácđiều kiện vận chuyển
- CT có khả năng tự bốc cháy:
là CTR hoặc lỏng có thể tự nóng lên trong điều kiện vận chuyển bình thường, hoặc tự nóng lên do tiếp xúc với không khí và có khả năng bốc cháy
- CT tạo ra khí dễ cháy: là các
CT khi tiếp xúc với nước có khả năng tự cháy hoặc tạo ra lượng khí dễ cháy nguy hiểm
thải, dịch thải từ quá trình chiết tách
- Bồn chứa xăng dầu, Dầu và chất
cô từ quá trình phân tách, hắc ín,than hoạt tính thải
hoá
OH -Các CT có khả năng nhanh
chóng thực hiện phản ứng oxyhoá toả nhiệt mạnh khi tiếp xúc với các chất khác, có thể gây ra hoặc góp phần đốt cháycác chất đó
- CT chứa
Ag từ quá trinh XLCTngành phimảnh,
Pemangana
t thải (MnO4)
thường đó là các chất hoặc hỗn hợp các chất có tính axit mạnh (pH nhỏ hơn hoặc bằng 2), hoặc kiềm mạnh (pH lớn
- Chất tẩy rửa, DD tẩymàu, hắc ín
và axit thải
Trang 5hơn hoặc bằng 12,5).
độc tính
Đ -Độc tính cấp: Các CT có thể
gây tử vong, tổn thương nghiêm trọng hoặc có hại cho sức khoẻ qua đường ăn uống,
hô hấp hoặc qua da
-Độc tính từ từ hoặc mãn tính:
Các CT có thể gây ra các ảnh hưởng từ từ hoặc mãn tính, kể
cả gây ung thư, do ăn phải, hítthở phải hoặc ngấm qua da 5
Có độc tính Đ -Sinh khí độc: Các CT chứa các thành phần mà khi tiếp xúc với không khí hoặc với nước sẽ giải phóng ra khí độc,gây nguy hiểm đối với người
và sinh vật
-Rất nhiều chất: đất sétlọc đã qua
sử dụng, bộlọc dầu, nước từ cácCTXL ; Chất sinh khí độc nhưđất đèn (CaC2) kết hợp với nước sinh
ra axetilen (C2H2)
độc tính sinh thái
ĐS -Các CT có thể gây ra các tác
hại nhanh chóng hoặc từ từ đối với MT thông qua tích luỹsinh học và/hoặc gây tác hại đến các hệ sinh vật
- Các thiết
bị bộ phận
có chứa
Gg, PCB, nước la canh, dung môi thải
7 Dễ lây
nhiễm LN Các CT có chứa VSV hoặc độc tố gây bệnh cho người và
động vật
Gia súc, giacấm chết dodịch bệnh,
CT từ quá trình vệ sinh chuồng trại,nước rỉ rác
CÂU 3:Các phương pháp xử lý chất thải rắn bằng cơ học: nguyên lý, phạm vi áp dụng.
Trang 61.1. Giảm kích thước :
Nguyên lí : CTR được làm giảm kích thước có thể được sử dụng trực tiếp
làm lớp che phủ trên mặt đất hay làm phân compost, hoặc làm 1 phần được
sử dụng cho các hoạt động tái sinh Thiết bị làm giảm kích thước CTR tùy thuộc vào loại , hình dạng, đặc tính của CTR và tiêu chuẩn yêu cầu
- Các thiết bị :
+ búa đập : có hiệu quả đối với các thành phần có đặc tính giòn, dễ gãy+kéo cắt bằng thủy lực : dùng để làm giảm kích thước các vật liệu mềm+ máy nghiền : có ưu điểm là di chuyển dễ dàng, có thể sử dụng để làm giảm kích thước nhiều loại CTR khác nhau như nhánh cây, gốc cây, và cácCTR xây dựng
Với phương pháp này thì CTR được giảm kích thước đáng kể
Phạm vi áp dụng : CTR đô thị
1.2. Phân loại theo kích thước (sàng lọc)
Nguyên lí : là quá trình phân loại một hỗn hợp các vật liệu CTR có kích
thước khác nhau thành 2 hay nhiều loại có cùng kích thước , bằng cách sử dụng các loại sàng có kích thước lỗ khác nhau Quá trình phân loại có thể thực hiện khi vật liệu còn ướt hoặc khô , thông thường quá trình phân loại thường gắn liền với quá trình chế biến chất thải tiếp theo
* Các thiết bị thường được sử dụng nhiều :
-Sàng rung : sử dụng đối với CTR tương đối khô như kim loại, thủy tinh,
gỗ vụn, mảnh vỡ bê tông trong CTR xây dựng
-Sàng trống quay : dùng để tách rời các loại giấy carton và giấy vụn
-Sàng đĩa tròn : ( cải tiến của sàng rung)
Phạm vi áp dụng : CTR đô thị nói chung
1.3. Phân loại theo khối lượng riêng :
Nguyên lí :
- Kĩ thuật này được sử dụng nhờ vào khí động lực Nguyên tắc của
phương pháp này là thổi dòng ko khí từ dưới lên trên qua lớp vật liệu hỗn hợp , khi đó các vật liệu có khối lương riêng nhỏ hơn sẽ được cuốn theo dòng khí, tách ra khỏi các vật liệu nặng hơn
Phạm vi áp dụng : CTR đô thị
1.4. Phân loại theo điện trường và từ trường :
Nguyên lí : kỹ thuật phân loại này dựa vào tính chất điện từ và từ trường
khác nhau của các thành phần CTR
Phạm vi áp dụng:
Trang 7-Phương pháp phân loại bằng từ trường được sử dụng phổ biến khi tiến hành tách các kim loại màu ra khỏi kim loại đen.
- Phương pháp phân loại bằng tĩnh điện được áp dụng đẻ tách ly nhựa và giấy dựa vào sự khác nhau về sự tích điện bề mạt của 2 loại vật liệu này -Phân loại bằng dòng điện xoáy là kỹ thuật phân loại trong đó dòng điện xoáy được tạo ra trong các kim loại không chứa sắt như nhôm và tạo thànhnam châm nhôm
1.5. Nén chất thải rắn :
Nguyên lí : Phương pháp này được sử dụng với mục đích gia tăng khối
lượng riêng của CTR, nhằm tăng tính hiệu quả của công tác lưu trữ và vậnchuyển các kỹ thuật hiện đang áp dụng để nén và tái sinh chất thải là đóng kiện, đóng gói, đóng khối hay ép thành dạng viên
Phạm vi áp dụng : CTR đô thị
CÂU 4:Phương pháp sản xuất phân hữu cơ từ rác thải đô thị bằng hiếu khí Phương pháp sản xuất phân hữu cơ từ rác thải đô thị bằng yếm khí ( nguyên lý, các giai đoạn chuyển hóa, ưu nhược điểm, phạm
vi áp dụng, các yếu tố ảnh hưởng.
Phương pháp sản xuất phân hữu cơ từ rác thải đô thị bằng hiếu khí :
- Nguyên lí : quá trình ủ hiếu khí là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí và
ổn định các chất hữu cơ có trong CTR đô thị ( trừ nhựa, cao su và da thuộc) nhờ hoạt động của vi sinh vật sản phẩm của quá trình phân hủy sinh học này bao gồm CO2, nước , nhiệt, chất mùn ổn định, ko mang mầm bệnh và được sử dụng làm phân bón cho cây trồng
- Các giai đoạn chuyển hóa : quá trình phân hủy CTR diễn ra rất phức tạp ,
theo nhiều giai đoạn, tạo nhiều sản phẩm trung gian
Căn cứ vào sự biến thiên của nhiệt độ có thể chia quá trình ủ phân hiếu khíthành các pha sau :
+ Pha thích nghi : giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi với môi trường mới
+ Pha tăng trưởng : đặc trưng bởi sự tăng nhiệt độ do quá trình phân hủy sinh học
+ Pha ưa nhiệt : giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất đây là giai đoạn ổn định chất thải và tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hiệu quả nhất
+ Pha trưởng thành : giai đoạn giảm nhiệt độ đến bằng nhiệt độ môi
trường trong pha này quá trình lên men xảy ra chậm, thích hợp cho sự hình thành chất keo mùn, các chất khoáng và cuối cùng thành mùn
Trang 8Tóm lại quá trình phân hủy hiếu khí CTR gồm 3 giai đoạn chính
+ Giai đoạn nhiệt độ trung bình : kéo dài trong vài ngày
+ Giai đoạn nhiệt độ cao : có thể kéo dài từ 1 vài ngày đến 1 vài tháng+ Giai đoạn làm mát và ổn đinh : kéo dài vài tháng
- Ưu nhược điểm :
+ Ưu điểm :
ổn định chất thải
làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh
thu hồi dinh dưỡng và cải tạo đất
làm khô bùn
tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng
+ Nhược điệm :
hàm lượng chất dinh dưỡng trong phân hữu cơ ko thỏa mãn yêu cầu
khả năng làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh cũng ko hoàn toàn
Qúa trình làm phân hữu cơ thường tạo ra mùi hôi, gây mất mỹ quan
Trang 9 Nguyên lí : phân hủy kị khí là quá trình phần hủy chất hữu cơ trong môi
trường không có oxy ở điều kiện nhiệt độ từ 30-65 độ C Sản phẩm của quá trình này là khí sinh học ( CO2 và CH4) Khí CH4 có thể thu gom và
xử lí như một nguồn nhiên liệu sinh học và bùn đã được ổn định về mặt sinh học , có thể sử dụng như nguồn bổ sung dinh dưỡng cho cây trồng
Các giai đoạn chuyển hóa : 3 giai đoạn
+ GĐ1 : quá trình thủy phân các hợp chất có phân tử lượng lớn thành
những hợp chất thích hợp dùng làm nguồn năng lượng và mô tế bào
+GĐ2 : ( Axit hóa & axetate hóa) là quá trình chuyển hóa các hợp chất
sinhh ra từ gđ 1 thành chất có phân tử lượng thấp hơn xác định
+GĐ 3: (metan hóa ) là quá trình chuyển hóa các hợp chất trung gian
thành các sản phẩm cuối đơn giản hơn , chủ yếu là khí CH4 và CO2
Ưu nhược điểm: thông thường người ta thường thiết kế và vận hành bể
phản ứng phân hủy kị khí theo 1 or 2 giai đoạn
Ưu điểm Chi phí đầu tư thấp
thống
pH ko ổn địnhTính ổn định của hệ thống thấp
Chi phí đầu tưu cao
Kỹ thuật vận hành phức tạp
Phạm vi áp dụng :CTR đô thị
Các yếu tố ảnh hưởng :tỉ lệ C/N, pH, nhiệt độ
CÂU 5: Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt hóa,(khí hóa,nhiệt phân, thiêu đốt): nguyên lý, các yếu tố ảnh hưởng , ưu nhược điểm ,phạm vi áp dụng,các lò thường dùng
5.1 Khái niệm chung.
Trang 10Là quá trình ôxy hóa chất thải rắn bằng ôxy không khí ở điều kiện nhiệt độcao và là một phương pháp được sử dụng phổ biến của các nước phát triểntrên thế giới
5.2 Ưu nhược điểm của quá trình đốt.
a Ưu điểm :
- Phương pháp này là giảm được thể tích và khối lượng, của chất thải đến
70 - 90% so với thể tích chất thải ban đầu
- Có thể đốt tại chỗ không cần phải vận chuyển đi xa
- Nhiệt tỏa ra của quá trình đốt có thể sử dụng cho các quá trình khác
- Kiểm soát được ô nhiễm không khí, giảm tác động đến môi trường khôngkhí
- Có thể sử dụng phương pháp này để xử lý phần lớn các chất thải hữu cơnguy hại
- Yêu cầu diện tích nhỏ hơn so với phương pháp xử lý bằng sinh học vàchôn lấp
- Ô nhiễm nước ngầm ít hơn đối với phương pháp xử lý bằng chôn lấp
- Xử lý triệt để các chỉ tiêu ô nhiễm của chất thải rắn
- Giảm thể tích tối đa sau khi xử lý, cho nên tiết kiệm được diện tích chôn
- Tro thải ra sau khi đốt thường là những chất trơ
b Nhược điểm:
- Vận hành dây chuyền phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật và tay nghề cao
- Chi phí đầu tư ban đầu lớn
- Không phải mọi chất thải đều có thể đốt được
- Phải bổ sung nhiên liệu cho quá trình đốt
- Một số sản phẩm phụ tạo ra trong quá trình đốt
Những chất đốt được: dung môi, dầu thải, bùn dầu, chất thải bệnhviện, dược phẩm quá hạn, thuốc bảo vệ thực vật (BVTV), các loại chấtdẽo, cao su, sơn, keo, các hợp chất PVCs, PCBs (poly chlorinatedbiphenyl)
Những chất không nên đốt: là các chất không cháy được, chất thảiphóng xạ, chất thải dễ nổ,
5.3 Yêu cầu của một lò đốt
Một dây chuyền công nghệ đốt các chất thải nói chung yêu cầu baogồm năm bộ phận chính sau:
- Mặt bằng kho bãi và hệ thống tiếp liệu
- Thiết bị thiêu đốt
- Hệ thống thu hồi năng lượng (tuỳ thuộc vào từng điều kiện cụ thể)
Trang 11Nhiệt độ cao
tro xỉ
(có thể chứa kim loại nặng)
Khói lò: Nhiệt độ cao, bụi,CO2, SO2, CO, NOx, HCl, furan, dioxin kim lọa thăng hoa: Cu, As, Ca, Pb, Hg, Ni
- Các thiết bị phân tích và xử lý khói
- Kho bãi chứa các chất thải bả sau khi đốt
5.5 Nguyên lý của quá trình đốt:
- Những chất cháy được: chất thải hữu cơ
Những nhiên liệu phụ: dầu, than, khí thiên nhiên
Trang 12b Thời gian lưu của chất thải trong lò đốt:
Thời gian lưu ảnh hưởng nhiều đến hiệu xuất đốt của lòThời gian lưu : - Đối với pha rắn: 2 - 4 giờ (nhưng tùy thuộc vàokích thước của rác)
- Đối với pha khí ít nhất là 4 giây
Nhiệt độ tăng thì thời gian lưu giảm đi
Đối với lò đốt chất thải y tế ở Việt Nam theo Quy chế quản lý chất thải y tế thì nhiệt đột của lò đốt ít nhất là 10000C
c Đảo trộn chất thải rắn: mục đích là tăng khả năng không khí tiếp
xúc với chất thải để hiệu suất đốt cháy cao hơn
5.7 Một số loại lo đốt rác
a Lò ghi (Lò đốt thanh ghi): Là loại lò phổ biến nhất để thiêu đốt cácchất thải Lò ghi có nhiều kiểu lò nhưng khác nhau về kích thước, hình
dáng và chế độ luân chuyển
Ưu điểm: Chi phí đầu tư rẻ, vận hành đơn giản.
Nhược điểm: Do chất thải không được đão trộn do đó chế độ vận hành
không được tốt
b.Lò quay:
W= 0,3 ÷ 3 vòng/phút