Chương I: ĐỊNH NGHĨA, NGUỒN GỐC PHÁT SINH VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN. Chương 1 trong series giáo trình quản lý chất thải rắn. Tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên kỹ thuật môi trường.
Chương I: ĐỊNH NGHĨA, NGUỒN GỐC PHÁT SINH VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 1.1 Định nghĩa: Chất thải rắn toàn loại vật chất người loại bỏ hoạt động kinh tế - xã hội (bao gồm hoạt động sản xuất, hoạt động sống trì tồn cộng đồng, ) Trong quan trọng loại chất thải sinh từ hoạt động sản xuất hoạt động sống Chất thải rắn độ thị (gọi chung rác thải độ thị) định nghĩa là: Vật chất mà người tạo ban đầu vứt bỏ khu vực đô thị mà không đòi hỏi bồi thường cho vứt bỏ Thêm vào đó, chất thải coi chất thải rắn đô thị chúng xã hội nhìn nhận thứ mà thành phố phải có trách nhiệm thu gom tiêu hủy 1.2 Nguồn gốc phát sinh Chất thải rắn phát sinh chủ yếu từ nguồn sau: - Từ khu dân cư: Bao gồm khu dân cư tập trung, hộ dân cư tách rời Nguồn rác thải chủ yếu là: thực phẩm dư thừa, thuỷ tinh, gỗ, nhựa, cao su, có số chất thải nguy hại - Từ động thương mại: Quầy hàng, nhà hàng, chợ, văn phòng quan, khách sạn, Các nguồn thải có thành phần tương tự khu dân cư (thực phẩm, giấy, catton, ) - Các quan, công sở: Trường học, bệnh viện, quan hành chính: lượng rác thải tương tự rác thải dân cư hoạt động thương mại khối lượng - Từ xây dựng: Xây dựng nhà cửa, cầu cống, sửa chữa đường xá, dỡ bỏ công trình cũ Chất thải mang đặc trưng riêng xây dựng: sắt thép vụn, gạch vỡ, sỏi, bê tông, vôi vữa, xi măng, đồ dùng cũ không dùng - Dịch vụ công cộng đô thị: Vệ sinh đường xá, phát quan, chỉnh tu công viên, bãi biển hoạt động khác, Rác thải bao gồm cỏ rác, rác thải từ việc trang trí đường phố - Các trình xử lý nước thải: Từ trình xử lý nước thải, nước rác, trình xử lý công nghiệp Nguồn thải bùn, làm phân compost, - Từ hoạt động sản xuất công nghiệp: Bao gồm chất thải phát sinh từ hoạt động sản xuất công nghiệp tiểu thủ công, trình đốt nhiên liệu, bao bì đóng gói sản phẩm, Nguồn chất thải bao gồm phần từ sinh hoạt nhân viên làm việc - Từ hoạt động sản xuất nông nghiệp: Nguồn chất thải chủ yếu từ cánh đồng sau mùa vụ, trang trại, vườn cây, Rác thải chủ yếu thực phẩm dư thừa, phân gia súc, rác nông nghiệp, chất thải từ trồng trọt, từ trình thu hoạch sản phẩm, chế biến sản phẩm nông nghiệp * Ngoài ra, chất thải rắn phát sinh từ hoạt động khác phân loại theo nhiều cách - Theo vị trí hình thành: Tùy theo vị trí hình thành mà người ta phân rác thải đường phố, rác thải vườn, rác thải khu công nghiệp tập trung, rác thải hộ gia đình - Theo thành phần hóa học vật lý: Theo tính chất hóa học phân chất thải hữu cơ, chất thải vô cơ, kim loại, phi kim, - Theo mức độ nguy hại, chất thải phân thành loại sau: + Chất thải nguy hại: bao gồm hoá chất dễ phản ứng, chất độc hại, chất thải sinh học dễ thối rữa, chất dễ cháy, dễ gây nổ, chất thải phóng xạ, + Chất thải không nguy hại: Là chất thải không chứa chất hợp chất có đặc tính nguy hại trực tiếp gián tiếp + Chất thải y tế nguy hại: Là chất thải có nguồn gốc từ hoạt động y tế, mà có đặc tính nguy hại trực tiếp gián tiếp đến môi trường sức khỏe cộng đồng bao gồm băng, gạt, kim tiêm, bệnh phẩm mô bị cắt bỏ, 1.3 Thành phần chất thải rắn phát sinh a Thành phần chất thải rắn Xác định thành phần chất thải rắn có ảnh hưởng lớn đến lựa chọn phương pháp xử lý, thu hồi tái chế, hệ thống, phương pháp quy trình thu gom - Khi phân tích thành phần chất thải, mẫu lấy từ tuyến xe thu gom rác hàng ngày, để có độ xác cao mẫu lấy khoảng 90kg Bảng 1.1: Thành phần chất thải rắn thể cụ thể qua bảng sau Rác thải hữu cơ: Rác thải vô Giấy Thuỷ tinh Giấy catton, bìa cứng Vỏ hộp Nhựa Nhôm Hàng dệt Các kim loại khác Cao su Tro, chất bẩn Da Đất cát, gạch ngói vỡ Gỗ Thực phẩm Cành cây, cỏ, Nguồn: ISWM Để xác định thành phần tính chất chất thải rắn thường sử dụng phương pháp: - Phân tích kiểm tra trực tiếp; - Phân tích sản phẩm thị trường; - Phân tích sản phẩm chất thải c Những yếu tố ảnh hưởng đến thành phần chất thải rắn - Mùa vùng: vào mùa khác thành phần rác thải có thay đổi định, mùa mưa độ ẩm cao, hay vào mùa thu lượng rác thải lớn; vùng đô thị khác vùng nông thôn, - Yếu tố xã hội: thói quen việc sử dụng bao bì, sử dụng nguồn thực phẩm Ngoài điểm đình chùa thành phần chất thải khác so với địa điểm khác, - Trình độ công nghệ: Trình độ công nghệ cao lượng rác thải có nhiều thành phần rác thải - Mức sống (điều kiện sinh hoạt) Đây yếu tố ảnh hưởng lớn đến lượng chất thải rắn phát sinh thành phần Người giàu thường có mức tiêu thụ lớn dẫn đến lượng phát thải lớn (thường từ 2-3kg/người/ngày), nhóm người nghèo (nước có thu nhập thấp) có mức sống thấp nguồn phát thải họ thấp (0,2 0,33kg/người/ngày) Khi xem xét yếu tố thu nhập (mức sống) người ta phân làm mức cụ thể sau GDP< 750 USD 750 USD 5.000USD Bảng 1.2: Thành phần chất thải rắn nước có thu nhập khác Thành phần Nước thu nhập TB Cao thấp Thực phẩm 45 - 85 20 - 65 - 30 Giấy 1-10 - 30 20-45 Plastic 1-5 2-6 2-8 Hàng dệt 1-5 2-10 2-6 Cao su, da 1-5 1-4 0-2 Chất thải vườn 1-5 1-0 10-20 Thủy tinh 1-10 1-10 4-12 Đồ hộp, nhôm 1-5 1-5 0-1 Đất, cát 1-40 1-30 0-10 Nguồn: ISWM Bảng 1.3: Một số giá trị chất thải rắn % trọng lượng Độ ẩm% Trọng lượng riêng (kg/m3) Hợp phần Khoảng Trung giá trị bình KGT TB KGT TB (KGT) Các chất thải thực 6-25 15 50-80 70 128-80 228 phẩm Giấy 25-45 40 4-10 32-128 81,6 Catton 3-15 4-8 38-80 49,6 Chất dẻo 2-8 1-4 32-128 64 Cao su 0-2 0,5 1-4 96-192 128 Da vụn 0-2 0,5 8-12 10 96-256 160 Sản phẩm vườn 0-2 12 30-80 60 84-224 104 Gỗ 1-4 15-40 20 128-200 240 Thuỷ tinh 4-16 1-4 160-480 193,6 Vỏ đồ hợp 2-8 2-4 48-160 88 Kim loại không thép 0-1 2-4 64-240 160 Kim loại thép 1-4 2-6 128-1120 320 Bụi, tro, gạch 0-10 6-12 320-960 480 100 15-40 20 180-420 300 Nguồn: Quản lý chất thải rắn - GS.TS Trần Hiếu Nhuệ 1.4 Lượng chất thải rắn phát sinh a Lượng rác thải sinh hoạt Là lượng rác thải phát sinh từ hoạt động người ngày đêm (kg/ng/ngày đêm) Ở Việt Nam, theo đô thị khác lượng chất thải phát sinh dao động từ 0,35 đến 1,3kg/người.ngày Lượng rác thải trung bình đô thị 0,7kg/ngày, cao Tp.HCM 1,3kg/ngày, Hà Nội 1,0 kg/ngày, Đà Nẵng 0,9 kg/ngày Đối với khu vực nông thôn trung bình 0,3 kg/ngày Bảng1 4: Lượng chất thải rắn phát sinh số độ thị Việt nam Tên đô thị Lượng phát sinh (m3/ngày) Hà Nội 2.000 Tp Hồ Chí Minh 4.500 - 5.000 Hải Phòng 300 Đà Nẵng 200 - 300 Huế 200 - 240 Cần Thơ 130 Nguồn: TT Nghiên cứu Quy hoạch Môi trường Đô thị - Nông thôn, Bộ XD, 2000 b Chất thải công nghiệp: CTR công nghiệp phát sinh khác tùy thuộc quy mô, dây chuyền, loại hình công nghiệp, đầu vào thường xác định lượng chất thải phát sinh sản phẩm Đối với chất thải nhà máy xác định phương thức sau: Lượng chất thải rắn phát sinh/1 đơn vị sản phẩm × công suất nhà máy Ngoài lượng chất thải phát sinh xác định thông qua cân vật chất đầu vào đầu dây chuyền sản xuất c Chất thải rắn nông nghiệp: Thông thường lượng chất thải rắn phát sinh từ hoạt động nông nghiệp tính bằng: - Đối với chăn nuôi : khối lượng chất thải đầu gia súc chăn nuôi * Để xác định lượng phân gia súc thải ra, áp dụng cách tính sau: P= (T×15kg/c.ngày) (G.V×0,1kg/c.ngày) + (B×10kg/c.ngày) + (L×3kg/c.ngày) + P: Tổng lượng phân thải trung bình hàng ngày (kg/ngày) T: số lượng trâu (con) B: số lượng bò (con) L: số lượng lợn (con) G.V: số lượng gà, vịt (con) Theo tài liệu hướng dẫn sản xuất Biogas ESCAP, 1980 trâu thải ngày 15 - 20kg, bò: 10 - 15kg, lợn: 2,5 - 3,5kg, gà-vịt: 90g * Tính lượng rơm rạ thải ra: sử dụng cách tính khối lượng rơm rạ / đơn vị diện tích lúa (ha), khối lượng rơm rạ/ kg thóc - Trồng trọt : khối lượng chất thải ra/đơn vị Ước tính trung bình năm toàn quốc lượng rơm rạ vào khoảng triệu tấn, khối lượng phân trầu bò thải vào khoảng 50 triệu d Chất thải rắn y tế: Chất thải y tế bao gồm bông, băng, kim tiêm, bệnh phẩm, chất thải sinh hoạt bệnh nhân, bao gồm chất thải xuất phát từ bệnh viện, trung tâm y tế nguồn thải từ hộ gia đình chăm sóc bệnh nhân nhà Khối lượng đầu giường/ngày (1 - kg/người.ngày) (trung bình lượng chất thải y tế chiếm 0,8 % tổng lượng chất thải phát sinh toàn quốc 49.300tấn/ngày -2000) Bảng 1.5 : Chất thải rắn y tế Thành phần Bông băng Bệnh phẩm Bơm kim tiêm Xi lanh, chai, lọ, ống nhựa Chất hữu cơ, thành phần vỏ đồ hộp Giấy Đất, cát, sành sứ, Phần trăm (%) 8,8 0,6 2,3 52,9 2,9 0,8 31,7 Nguồn: Quản lý chất thải rắn y tế - Tổng luận Xác định khối lượng thành phần chất thải rắn a Cách thức lấy mẫu chất thải rắn Lấy mẫu: lấy theo lưới, với lưới lấy mẫu dày tính đại diện cho mẫu xác, mẫu lấy điểm tập kết rác xe vận chuyển Thông thường lấy khoảng 2m3 rác thải trộn đánh đống hình chóp, chia đống chất thải thành phần theo đường chéo Lấy hai mẫu đối diện (A+C B+D) trộn phần phần lấy 1/2 cộng với 1/2 phần đối diện cộng lạilấy mẫu đem phân tích Có nhiều phương pháp để xác định khối lượng thành phần chất thải rắn: - Cân đo trực tiếp: từ việc cho rác thải vào dụng cụ sau đem cân trực tiếp cân từ chuyến xe trước đổ vào bãi rác B A D C - Xác định từ cân vật chất (vật liệu) b Xác định khối lượng riêng Dùng thùng có khối lượng 100 lít cho rác cần xác định khối lượng vào thùng đến đầy, nâng thung lên cao cách mặt đất 30 cm, thả thùng rơi tự (lặp lại bốn lần liên tục) sau cho rác tiếp tục vào để làm đầy thùng, lặp công đoạn rác đầy thùng, tiến hành cân khối lượng trừ khối lượng thùng ban đầu ta có trọng lượng 100 lít rác c Xác định thành phần vật lý ρ= Gthùng rác - Gthùng V Lấy từ mẫu phân loại * Độ ẩm: w−d Công thức độ ẩm trọng lượng ẩm:M = w × 100 (1-3) Trong đó: M: độ ẩm (%) (1-2) w: Trọng lượng mẫu ban đầu d: trọng lượng mẫu sau sấy 1050C (Hầu hết chất thải có độ ẩm từ 15 - 40%, khác tùy mùa tùy vào thời tiết) * Kích cỡ rác Kích cỡ thành phần rác định nghĩa cách sau: Sc = l Sc = l+w Trong đó: Sc = l + w+h Sc = l × w Sc = l × w × h (1-4) - Sc kích cỡ rác thải - l: chiều dài - h: chiều cao - w: chiều rộng Nhìn chung người ta thường xác định kích cỡ rác thường lọt qua rây (có kích cỡ định) * Nhiệt lượng thành phần chất thải rắn: Đối với chất thải chưa biết thành phần, xác định nhiệt lượng cách đốt thu hồi nhiệt sau xác định nhiệt lượng tỏa từ trình đốt Khi biết thành phần chất thải rắn xác định nhiệt trị rác qua công thức sau: KJ/kg = 2,326 [145C + 610 (H2 - O2) + 40S + 10N (1-5) d Xác định thành phần hóa học: Việc xác định thành phần hóa học chất thải rắn quan trọng liên quan đến việc đánh giá, lựa chọn phương pháp xử lý - Thành phần hoá học chất thải rắn Đặc trưng sản phẩm sau chất thải rắn liên quan đến % C, H, O, N, S tro Kết trình phân tích cuối thường đặc trưng cho tính chất hoá học rác hữu đô thị Bảng 6: Thành phần hoá học hợp phần cháy củachất thải rắn Hợp phần Phần trăm trọng lượng theo trạng thái khô C H O N S Tro Thực phẩm Giấy Catton Chất dẽo Vải, hàng dệt Cao su Da Lá cây, cỏ Gỗ Bụi, gạch vụn tro 48 3,5 4,4 60 55 78 60 47,8 49,5 26,3 6,4 5,9 7,2 6,6 10 6 37,6 44 44,6 22,8 31,2 11,6 38 42,7 2,6 0,3 0,3 4,6 10 3,4 0,2 0,5 0,4 0,2 0,2 0,15 0,4 0,3 0,1 0,2 10 2,45 10 10 4,5 1,5 68 [Quản lý chất thải răn - trang 23] 1.6 Quản lý chất thải nguy hại: 1.6.1.Định nghĩa: Chất thải rắn nguy hại chất thải có tính chất sau: Là rác thải tạo nguy hiểm an toàn sức khỏe người môi trường Bất chất thải rắn gây cháy, nổ, phản ứng, độc bền vững có thành phần độc sức khỏe an toàn người môi trường quản lý Những phản ứng dẫn đến tạo chất hóa học nguy hiểm chất gây mùi, gây nổ Những tính chất chất thải rắn nguy hại: Gây cháy nổ, gây ăn mòn, ngộ độc, ung thư, sinh quái thai, viêm nhiễm (thông thường chiếm từ 0,01 - 0,1 % chất thải sinh hoạt) Tổng lượng chất thải nguy hại phát sinh hàng năm khoảng 160.000 chất thải (chiếm 1% - 2003) 1.6.2 Nguồn phát sinh chất thải nguy hại Nguồn phát sinh: sinh hoạt, dịch vụ, nông nghiệp, + Nguồn sinh hoạt: acqui, pin hỏng vứt bỏ, dung môi sơn, + Dịch vụ: tráng phim, chất thải từ chăm sóc y tế, hoá trị liệu, chất thải phóng xạ, y tế khoảng 21.000 hàng năm + Công nghiệp: Mạ kim loại kim loại nặng Cr, Ni, dung dịch axit, khoảng 130.000 hàng năm (trong Công nghiệp nhẹ chiếm 47%, CN hoá chất 24%, Luyện kim 20%, Chế biến thực phẩm 8%, Điện, điện tử 1%) + Nông nghiệp: Bao bì thuốc trừ sâu, thuốc trừ sâu cấm sử dụng, loại thuốc hết hạn sử dụng, Theo thống kê Cục MT thuốc BVTV tồn đọng năm 2000 - 2001 61 tỉnh thành 300 tấn, đó: - Thuốc BVTV dạng lỏng : 97.374 lít - Thuốc BVTV dạng bột : 109.145kg - Các bao bì chưá thuốc BVTV : 2.137.850 (hộp, bao, chai lọ) Ở Việt Nam lượng rác thải độc hại từ nông nghiệp hàng năm 3.600 tấn/ năm, chưa kể 37.000 chất hoá chất cấm sử dụng tồn kho chưa có biện pháp xử lý Nhìn chung nguồn phát sinh chất thải nguy hại phần lớn xuất phát từ hoạt động công nghiệp 1.6.3.Phân loại chất thải nguy hại: + Dựa vào tính chất: Chất dễ cháy (nhiệt độ cháy [...]... Mỹ quan Ăn uống 11 1. 8 Hệ thống quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại Nguồn phát sinh CRT, CTNH Thu gom sơ cấp Thu gom xử lý tại nguồn Thu gom thứ cấp Vận chuyển - Nguồn - Lượng - Thành phần Tái chế Xử lý trung gian Tiêu hủy, chôn lấp CTR, CTNH 1. 9 Chiến lược quản lý CTR và CTNH * Giảm thiểu lượng chất thải rắn và CTNH tại nguồn; giảm thiểu các chất thải sau phát sinh Biện pháp: + Áp dụng công...- Chất ít bền gây tác hại trong thời gian ngắn, phạm vi hẹp - Chất bền gây tác hại trong thời gian dài, phạm vi rộng có thể rất xa nguồn phát sinh chất thải * Chất thải nguy hại được chia làm 4 nhóm tùy thuộc vào thời gian bán hủy của chất thải đó: - Không bền thời gian bán hủy từ 1 - 12 tuần (một số thuốc trừ sâu được cho phép sử dụng) - Bền vững trung bình: từ 1 - 18 tháng - Bền: 2... thải nguy hại có thể chứa các chất độc, các mầm bệnh rất nguy hiểm đối với những người tiếp xúc MT KK Kim loại độc thăng hoa Cr, As, Pb, Dioxin Hơi dung môi, hơi các chất hữu cơ, bụi, CO2, NOx, SO2, CO, - CTR, CTNH - Thu gom - Tái chế, xử lý, phân hủy Thở Nước rác: Kim loại nặng, Pb, Cu, Cr, Hg, Chất HC, TBVTV, Dầu ÔN nước mặt ÔN nước ngầm mỡ, ÔN đất Người Mỹ quan Ăn uống 11 1. 8 Hệ thống quản lý chất. .. 18 tháng - Bền: 2 - 5 năm - Rất bền: trên 5 năm 1. 7 Ảnh hưởng của các chất thải rắn và chất thải nguy hại đế sức khỏe và môi trường - Gây mùi khó chịu từ quá trình bay hơi, phân huỷ rác thải Quá trình phân huỷ rác thải tạo ra lượng nước rỉ rác gây ra ô nhiễm đất, ô nhiễm nước ngầm ảnh hưởng đến đời sống người dân Rác thải làm mất mỹ quan đô thị - Rác thải là nơi tập trung của nhiều côn trùng, động... nghệ sản xuất sạch hơn: Tối ưu hoá các quy trình, thiết bị, nâng cao hiệu xuất của quy trình Tái chế, tái sử dụng Thay đổi nguyên liệu, hoá chất Quản lý nội vi: giảm bớt thất thoát trong vận chuyển, rơi vãi, rò rỉ, Thay đổi thiết bị công nghệ tiên tiến 12