Câu 2: Phân tích ưu nhược điểm của phương pháp ủ sinh học hiếu khí, kị khí, đốt, chôn lấp chất thải rắn. a. Ủ sinh hoc hiếu khí, kị khí khái niệm: ủ sinh học (compost) có thể được coi như là quá trình ổn định sinh hoá các chất hữu cơ để thành các chất mùn, với thao tác và kiểm soát một cách khoa học tạo môi trường tối ưu cho quá trình. Ưu điểm Giảm lượng chất thải phát sinh (khoảng 50% lượng chất thải sinh hoạt). Tạo ra sản phẩm phân hữu cơ phục vụ cho trồng trọt (thay thế một phần cho phân hóa học, tạo độ xốp cho đất, sử dụng an toàn, dể dàng). Góp phần cải tạo đất (giúp tăng độ mùn, tơi xốp của đất) Tiết kiệm bãi chôn lấp, giảm ảnh hưởng gây ô nhiễm môi trường của chất thải rắn. Vận hành đơn giản, dễ bảo trì và kiểm soát chất lượng sản phẩm. Giá thành để xử lý tương đối thấp. Nhược điểm: Yêu cầu diện tích đất để xây dựng nhà xưởng lớn. Chất lượng sản phẩm chưa cao, chưa ổn định. Gặp khó khăn khi tiêu thụ sản phẩm. Mức độ tự động của công nghệ không cao. Việc phân loại còn mang tính thủ công nên thường ảnh hưởng đến sức khoẻ của công nhân làm việc Nạp nguyên liệu thủ công do vậy công suất kém. Yêu cầu những chất thải có hàm lượng hữu cơ dễ phân huỷ sinh học lớn hơn 50%.Và xu hướng sử dụng phân hữu cơ được nhiều nơi chấp nhận, nhiều đô thị xây dựng nhà máy. Phương trình: Rác thải sinh hoạt, rau quả thực phẩm, xác sinh vật chết (proteins, lipid, cacbon hydrat, xenlulo, lignin, tro đất) + O2 (không khí) tế bào mới + phân hữu cơ, celulo, lignin, tế bào chết + tro Q, SO42, NO2, H2O, CO2. CaHbOcNd + mO2 nCwHxOyNz+ sCO2 + rH2O + (dnz)NH3 Cân bằng phương trình theo các nguyên tố đối với: C: a= nw + s H: b= nx + 2r + 3(dnz) O: c= ny + 2s + r 2m N: d= nz + d nz (như vậy k có ý nghĩa nên không cần phải xét đến) m = 12(ny + 2s + r c) Do đó dựa vào cần bằng của phương trình phản ứng chúng ta có thể xác định được lượng ôxy cần thiết cung cấp cho phản ứng. Những yếu tố ảnh hưởng tới quá trình làm phân hữu cơ: Vi sinh vật Vi sinh vật theo nhiệt độ được phân thành ba nhóm Nhóm vi sinh vật ưa lạnh: 10 200C (150C) Nhóm vi sinh vật ưa ấm: 20 500C (350C) Nhóm vi sinh vật ưa nóng 45 750C (550C) Đối với quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong sản xuất phân hữu cơ, hai nhóm sinh vật ưa ấm và ưa nóng chiếm ưu thế. Tuy nhiên những vi sinh vật này vốn tồn tại sẵn trong môi trường tự nhiên, chúng ta chỉ tạo điều kiện thuận lợi nhất để nhóm sinh vật này sinh trưởng phát triển Kích cỡ: Kích cỡ của rác thải thường không đồng nhất, như vậy không có lợi cho quá trình phân huỷ rác thảià do vậy chúng ta phải cắt để rác có kích cỡ theo yêu cầu để đạt được hiệu quả cao, tốt nhất là vào khoảng 5 cm. Tỷ lệ CN: Tỷ lệ CN là một yếu tố cần chú ý đối vs quá trình sx phân hữu cơ, xác định nguồn dinh dưỡng cung cấp cho vsv trong quá trình ủ. Giới hạn này có tỷ lệ tốt nhất vào khoảng từ 2025l (trong đó bùn thg có tỷ lệ thấp, cac chất thải vườn thg có tỷ lệ khá cao) độ ẩm: Độ ẩm là 1 trong những nhân tố qtrong cần phải xem xét trong qtr ủ sh, độ ẩm thuận lợi nhất trong qtr ủ sinh hc từ 5060%. Độ ẩm có thể điều chỉnh bằg cách trộn thêm các tp khô nc ( nc bùn, phân hầm cầu). khi độ ẩm thấp hơn 40% kn phân hủy sh sẽ chậm đi. Độ ẩm cao ảnh hưởng đến qtr lưu thông trao đổi khí trong các đống ủ. nhiệt độ: Hệ thống phân hủy sh hiếu khí dc phân hủy bởi các nhóm ưa nhiệt tb (3038 độ C) vầ nhóm ưa nhiệt cao (5060 độ C). trong qtr theo dõi các hoạt động ủ rác sinh hc đã phát sinh ra các phản ứng tỏa nhiệt lquan đến qtr hô hấp trao đổi chất. nhiệt độ của các đống ủ có thể dc điều chỉnh bởi các dòng khí lưu thông. Trong ủ rơm rạ có thể điều gián tiếp bằng cách đảo trộn. nhìn chung sau qtr trộn, nhiệt độ giảm xuống 510 độ C, nhưng nhiệt dộ sẽ tăng trở lại vs nhiệt độ ban đầu sau vài giờ. Nhiệt độ trong đống ủ sẽ giảm dần sau khi đống ủ chín. pH: pH là 1 yếu tố quan trọng trong qtr ủ, việc điều chỉnh pH nhằm tạo đk thuận lợi cho qtr ủ, giá trị pH sẽ có biến động rất lớn trong suốt tgian ủ. Giá trị khởi đầu của các thành phần hữu cơ trong rác tập trung từ 57, những ngày đầu tiếp theo giá trị pH 67 độ C trong thời gian ngắn. b,Phương pháp nhiệt Khái niệm :Là quá trình ôxy hóa chất thải rắn bằng ôxy không khí ở điều kiện nhiệt độ cao và là một phương pháp được sử dụng phổ biến của các nước phát triển trên thế giới.
Công nghệ xử lý chất thải rắn kiểm soát chất thải nguy hại Câu 1:Trình bày cấu tạo bãi chôn lấp hợp vệ sinh Bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh: bãi thuộc khu vực kế hoạch, xây dựng để chôn lấp chất thải rắn thông thường phát sinh từ khu dân cư khu công nghiệp, bãi chôn lấp bao gồm ô chôn lấp chất thải, vùng đệm công trình phụ trợ trạm xử lý nước, trạm xử lý khí thải, trạm cung cấp điện, văn phòng làm việc hạng mục khác để giảm tối đa tác động bãi chôn lấp đến môi trường xung quanh -cấu tạo ô chôn lấp: Các giai đoạn xảy ô chôn lấp: Quá trình sinh hóa, hình thành khí chủ yếu bãi chôn lấp xảy giai đoạn: Giai đoạn 1: phân hủy hiếu khí Giai đoạn kéo dài vài ngày vài tháng, phụ thuộc vào tốc độ phân hủy giai đoạn thành phần hữu phân hủy với điều kiện hiếu khí lượng không khí bị giữ lại bãi rác trình chôn lấp Nguồn vi sinh vật chủ yếu thực trình phân hủy có thành phần hữu rác từ rác thu gom Giai đoạn 2: giai đoạn phân hủy kị khí Khi oxy rác bị cạn kiệt phân hủy chuyển sang dạng phân hủy kỵ khí Trong giai đoạn này, nitrate sulfate thường bị khử thành khí nitrogen N H2S Khi oxy hóa khử giảm, cộng đồng vi khuẩn thực trình thủy phân chuyển hóa hợp chất cao phân tử (lipid, polysaccharides, protein, nucleic acid) enzyme trung gian thành hợp chất đơn giản thích hợp cho vi sinh vật chúng dung chất đơn giản chất dinh dưỡng, nguồn lượng carbon cho tế bào chúng Trong giai đoạn pH nước rò rỉ giảm xuống hình thành acid hữu ảnh hưởng tăng nồng độ CO2 bãi rác Giai đoạn 3: lên men acid Khí sinh giai đoạn CO 2, lượng nhỏ H2, H2S hình thành Vi sinh vật hoạt động chủ yếu tùy tiện hiếu khí, pH nước rò rỉ giảm xuống tế bào mới+ CHC khó phân hủy+CO2+H2O+NH3+SO42-+ .Q Một số nhóm vsv tham gia vào trình: Vi khuẩn, nấm men, khuẩn tia, nấm, b Quá trình phân hủy lên men kị khí Xảy tự nhiên, nơi có hàm lượng CHC ẩm tích tụ trường hợp thiếu oxy hòa tan, điều kiện 30-65oc vi khuẩn kị khí phân hủy chất hữu tạo CO2 CH4, khí CH4 thu gom sử dụng nguồn nguyên liệu sinh học, chất rắn ổn định lại 40 -60% khối lượng nguyên liệu ban đầu sử dụng làm phân bón Quá trình diễn theo bước: B1: phân hủy hợp chất hữu có phân tử lượng lớn,thành chất thích hợp dùng làm nguồn lượng mô tế bào B2: trình chuyển hóa hợp chất sinh từ bước thành hợp chất phân tử lượng thấp xác định B3: trình chuyển hóa hợp chất trung gian thành sp cuối đơn giản chủ yếu Meta cacbonic 12 Trong trình phân hủy kị khí nhiều loại vi sinh vật kị khí tham gia trình chuyển hóa CHC CTR thành sp cuối bền vững, nhóm vsv có nhiệm vụ thủy phân CHC cao phân tử lipid thành thành phần xây dựng cấu trúc axit béo, monosacrit, amino axit hợp chất liên quan Nhóm vsv thứ gọi nometanogenic lên men sản phẩm cắt mạch nhóm thành axit hữu đơn gian chủ yếu axit axetic nhóm sinh vật thức chuyển hóa hydro va axetic metan va CO2 Vsv metan hóa sử dụng số chất định để chuyển hóa metan CO2+H2, forrmate, axetate,metanol, methylamines, CO PT: 4H2+CO2=> CH4+H2O 4HCOOH=>CH4+3CO2+2H2O CH3COOH=>CH4+CO2 4CH3OH=>3CH4+CO2+2H2O 4(CH3)3N+6H2O=>9CH4+3CO2+4H2O 4CO+2H2O=> 2CO2+ CH4 13 Câu 6: Kỹ thuật chôn lấp hợp vệ sinh Chất thải chở đến BCL kiểm tra phân loại đưa đến hố chôn, sau tiếp nhận rác phải tiến hành chôn lấp ngay, không để 24h, rác chôn lấp thành lớp riêng, ngăn cách lớp đất phủ vật liệu thay đủ điều kiện Chất thải san gạt, đầm nén thành lớp có chiều dầy 60cm bảo đảm tỷ trọng chất thải tối thiểu sau đầm nén 0,52-0,8 tấn/m3 Phải tiến hành phủ lớp đất trung gian, bề mặt rác đầm chặt theo lớp có độ cao tối đa 2-2,2m phun chế phẩm thúc đẩy phân hủy khử mùi,,, chiều dày lớp đất phủ sau đầm nén phải đạt 15- 20cm có độ dốc 1% để thoát nước, lắp đặt hệ thống thoát khí tạm thời, đất phủ vật liệu thay phải đáp ứng yêu cầu: đất phủ phải có thành phần hạt sét >30% đủ ẩm để đầm nén, đất phủ , vật liệu điều kiện sau làm vật liệu phủ trung gian: hệ số thấm < 10-4cm/s, có 20% khối lượng có kích thước < 0,08mm đặc tính: ngăn mùi, không gây cháy, ngăn chặn côn trùng, động vật, ngăn chặn khả phát tán chất thải vật liệu nhẹ Các ô chôn lấp phải phun thuốc diệt côn trùng chế phẩm thúc đẩy trình phân hủy,khử mùi Các phương tiện vận chuyển CTR sau đổ phải rửa phun thuốc diệt trùng trước khỏi BCL Hệ thống thu gom nước khí phải hoạt động kiểm tra, tu, bảo dưỡng định kỳ Sau BCL đầy tiến hành đóng BCL: bãi đạt lượng dung tích lớn thiết kế,k khả vận hành Tiến hành phủ lớp đất có hàm lượng sét >30%, đảm bảo độ ẩm để đầm nén cẩn thận, chiều dày lớn 60cm độ dốc từ chân đến đỉnh bãi từ 3-5%, phải đảm bảo thoát nước tổ k nở sụt lún Sau phủ lớp đất thổ nhưỡng trồng xanh 14 Câu 7: Kiểm soát chất thải nguy hại: phân loại, nhãn mác, bảo quản xử lý Định nghĩa CTNH: Theo luật BVMT: CTNH chất thải có chứa yếu tố độc hại phóng xạ, dễ cháy, dễ nổ, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm, gây ngộ độc đặc tính gây hại Phân loại: phân theo nhóm nguồn dòng thải - Chất thải từ ngành thăm dò,khai thác, chế biến khoáng sản, dầu khí than - Chất thải từ ngành sản xuất hoá chất vô - Chất thải từ ngành sx hữu - Chất thải từ ngành nhiệt điện trình nhiệt khác - Chất thải từ ngành luyện kim - Chất thải từ ngành sx vật liệu xây dựng thủy tinh - Chất thải từ trình xử lý, che phủ bề mặt, tạo hình kim loại vật liệu khác - Chất thải từ trình sản xuất, điều chế, cung ứng, sử dụng sản phẩm che phủ (sơn,vécni, men thuỷ tinh), chất kết dính, chất bịt kín mực in - Chất thải từ ngành chế biến gỗ, sản xuất sản phẩm gỗ, giấy bột giấy - Chất thải từ ngành chế biến da,long dệt nhuộm - Chất thải xây dựng phá dỡ (kể đất đào từ khu vực bị ô nhiễm) - Chất thải từ sở tái chế, xử lý, tiêu huỷ chất thải, xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp - Chất thải từ ngành y tế thú y (trừ chất thải sinh hoạt từ ngành này) - Chất thải từ ngành nông nghiệp, lâm nghiệp thuỷ sản - Thiết bị, phương tiện giao thông vận tải hết hạn sử dụng chất thải từ hoạt động phá dỡ, bảo dưỡng thiết bị, phương tiện giao thông vận tải - Chất thải hộ gia đình chất thải sinh hoạt từ nguồn khác - Dầu thải, chất thải từ nhiên liệu lỏng, chất thải dung môi hữu cơ, môi chất lạnh chất đẩy (propellant) - Các loại chất thải bao bì, chất hấp thụ, giẻ lau,vật liệu lọc vải bảo vệ - Các loại khác b Dán nhãn a Thực việc dán nhãn biển báo lên thùng chứa hay phương tiện vận chuyển có ý nghĩa quan trọng, tránh có cố trình bốc dỡ, xếp chất thải kho lưu trữ, vận chuyển giúp cho việc lựa chọn biện pháp ứng cứu thích hợp cố xảy 15 Về nguyên tắc chủ nguồn thải CTNH không phép lưu giữ CTNH tháng, chưa cho phép Do việc ghi ngày bắt đầu lưu giữ CTNH sử dụng để xác nhận kiểm soát trình lưu giữ Nhãn chất thải nguy hại gồm thông tin: Tên mã chất thải nguy hại, tên địa nơi phát sinh, ngày bắt đầu đóng gói, dấu hiệu cảnh báo, phòng ngừa kích thước 10cm chiều Các dấu hiệu cảnh báo, phòng ngừa với chất thải nguy hại biểu tượng đen đặt tam giác viền đen, vàng, chữ đen để cảnh báo nguy hiểm xra Bảo quản xử lý CTNH sau thu gom đóng bao bì gián nhãn sữ lưu giữ nơi phải đảm bảo nguyên tắc: Nơ lưu giữ cần xác định vị trí tách biệt với nơi sx ghi rõ khu vực lưu giữ CTNH Nơi lưu giữ phải có mái che or có bạt che phủ kín lên CTNH lưu giữ thùng an toàn để tránh mưa, nắng tiếp xúc trực tiếp, có tường rào lưới bảo vệ xung quanh, có đường thoát nước riêng tránh nhiễm vào đường thoát chung, đặt pallet đảm bảo k tiếp xúc trực tiếp với đất, trang bị vật liệu thấm hút, có cố xra, trang bị thiết bị PCCC Bố trí nơi lưu giữ tách biệt CTNH theo dạng rắn, lỏng, bùn, có nhãn dán thùng biển báo Trang bị bảo hộ lao động phù hợp để nôi khô thoáng Xử lý chất thải nguy hại Có nhiều phương pháp xử lý chất thải nguy hại phân làm phương pháp : Phương pháp hóa học hóa lý +Xử lý CTNH phương pháp vật lý nhằm tách thành phần nguy hại khỏi CTNH phương pháp tách pha +Xử lý CTNH phương pháp hoasb học nhằm thay đổi thành phần tính chất hóa học CTNH đưa dạng nguy hại không nguy hại Một số phương pháp hóa lý áp dụng xử lý CTNH: Lọc: phương pháp tách hạt rắn từ dòng lưu chất thải (lỏng, kem ) qua môi trường vật liệu lọc Các hạt rắn giữ lại vật liệu lọc Quá trình lọc thực chênh lệch áp suất dư hay chân không Kết tủa: trình chất hòa tan thành dạng không tan ph ản ứng hóa học tạo tủa hay đổi thành phần hóa chất dung dịch PH, thay đổi c • • - 16 - - - điều kiện vật lý(nhiệt độ) để giảm độ hòa tan chất cần kết tủa thường kết hợp với trình tách chát thải rắn lắng, ly tâm, lọc Oxy hóa khử: phản ứng trạng thái oxy hóa chất tăng trạng thái oxy hóa chất giarm xuống.người ta trộn hóa chất với chất thải để xử lý thảy đổi trạng thái oxy hóa chất cần xỷ lý làm giảm tính độc hại Bay hơi: phương pháp cấp nhiệt để bay chất lỏng, phương pháp để thu hồi chất thải nguy hại bay làm giảm thể tích Đóng rắn ổn định chất thải: phương pháp làm giảm tính lưu động chất thải nguy hại đến môi trường , làm chất thải ổn định thể tích, giảm hoạt tính, giảm bề mặt tiếp xúc với môi trường, tránh rò rỉ lan truyền, đóng rắn trình bổ xung vật liệu vào chất thải nhằm tạo nên chất rắn, ổn định chuyển chất thải dạng ổn định hóa học Phương pháp sinh học CTNH xử lý phương pháp sinh học điều kiện hiếu khí kị khí chất thải thông thường, nhirn phải bổ sung loại VSV thích hợp điều kiện tiến hành phải kiểm soát chặt chẽ Quá trình hiếu khí trình hoạt động vsv chuyển hóa hợp chất hữu thành vô điều kiện có oxy, sản phẩm CO2 H2O Quá trình kị khí: trình biến đổi casc chất hữu cthafnh chất vô điều kiện oxy sản phaarmlaf CH4ngoài H2S, NH3, H2, CO2 Phương pháp nhiệt Đốt: Là trình oxy hóa nhiệt độ cao oxy không khí, đốt chất thải nguy hại ta giảm thể tích 80-90%, nhiệt độ phải 850oc, sản phẩm tro, CO2, nước Sử dụng CTNH làm nhiên liệu: phương pháp tiêu hủy chất thải pp đốt với nhiên nhằm tận dụng nhiệt cho thiết bị tiêu thụ nhiệt lượng chất thải bổ sung vào lò đốt chiếm 10-25% tổng khối lượng nhiên liệu Nhiệt phân: trình phân hủy nhiệt điều kiện oxy, giai đoạn trình khí hóa chất thải cách nung nóng giái đoạn giai đoạn đốt chấy khí sinh trước đó, sp cuối tro khí quấ trình đốt Phương pháp xử lý CTNH cách thải bỏ Sau xử lý lại lượng cặn tiếp xúc xử lý tro trình đốt, bieiejn pháp cuối thải bỏ an toàn 17 Thải bỏ an toàn chuyển chât thải dạng bay hơi, đảm bảo rò rỉ di chuyển môi trường, chất thải giảm hoạt tính, cố định trước thải vào môi trường Đối với CTNH thải bỏ an toàn coi phương pháp lưu giữ an toàn tốn với phần lại Có nhiều biện pháp thải bỏ ản toàn chôn lấp,thải vào giếng sau hay hầm mỏ Phương pháp chôn lấp an toàn coi biện pháp thông dụng nhất, giảm khả phát tán cô lập chất thải với mt,trong trình ng ta kiểm soát phản ứng xra, chất sinh khu vực thải môi trường xung quanh, thực giám sát môi trường , bảo trì sau bãi đóng cửa Thải bỏ xuống giếng sâu: chất thải lỏng bơm qua đường ống xuống bên địa tầng đất xốp,khô, khe nứt vùng đá bên cách xa tầm nước Cô lập với nguồn nước K sd rộng áp dụng với ctnh dạng lỏng , chi phí khảo sát địa tầng lớn 18