Chất thải rắn và hệ thống quản lý CTR

1 Chất thải rắn hệ thống quản lý CTR: 1.1 Chất thải rắn: - CTR chất thải thể rắn, thải từ trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoạt động khác Chất thải rắn bao gồm CTR thông thường CTR nguy hại - CTR nguy hại CTR chứa chất hợp chất có đặc tính: phóng xạ, dễ cháy, dễ nổ, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm, gây ngộ độc đặc tính nguy hại khác 1.2 Hệ thống quản lý CTR: a Cơ cấu sơ đồ tổ chức quản lý CTR đô thị: - Hệ thống quản lý CTR đô thi thiết yếu, có vai trò kiểm sốt vấn đề liên quan đến CTR bao gồm: 1) phát sinh; 2) thu gom, lưu giữ phân loại tai nguồn; 3) thu gom tập trung; 4) trung chuyển vận chuyển; 5) phân loại, xử lý chế biến ; 6) thải bỏ CTR Nguồn phát sinh chất thải Gom nhặt, tách lưu giữ Thu gom Trung chuyển vân chuyển Tách, xử lý tái chế Tiêu hủy Sơ đồ mối quan hệ phần thành * Mục đích quản lý CTR: - Bảo vê sức khỏe cộng đồng - Bảo vê môi trường - Sử dụng tối đa vật liệu, tiết kiệm TN NL - Tái chế sử dụng tối đa rác hữu - Giảm thiểu CTR tai bãi đổ * Nguyên tắc quản lý CTR: Phải nộp phí Phân loại nguồn, tái chế, tái sử dụng, xử lý thu hồi Giảm thiểu khối lượng chất thải chơn lấp Xã hội hóa Thu gom chất thải Vân chuyển chất thải Triệt để Hiệu Kinh tế An toàn Xử lý chất thải Công Cácnghệ kỹ thuât khác Ủ sinh học Thiêu đốt Kỹ thuật Nhan Tiêu hủy/chôn lấp lực hợp vê sinh Co chế Cạnh tranh b ctr nhiệm vụ quan chức hệ thống quản lý - Bộ khoa học công nghệ môi trường chịu trách nhiệm vạch chiến lược cải thiện môi trường chung choc a nước - Bộ xây dựng hướng dẫn chiến lược quản lý xây dựng đô thị, quản lý chất thải - Ủy ban nhân dân thành phố đạo UBND quận huyện , sở khoa học công nghệ mơi trường sở giao thơng cơng thực nhiệm vụ bảo vệ môi trường đô thị, chấp hành nghiêm chỉnh chiến lược chung luật pháp bảo vệ môi trường nhà nước thông qua việc xây dựng quy tắc , quy chế cụ thể việc bảo vệ môi trường thành phố - Công ty MT đô thị quan trực tiếp đảm nhận nhiệm vụ xử lý chất thải rắn c Các yêu cầu chung quản lý CTR đô thị: - Phải thu gom vận chuyển hết chất thải - Phải đảm bảo thu gom, xử lý có hiệu theo nguồn kinh phí nhỏ lại thu kết cao Bảo đảm sức khỏe cho đội ngũ nững người lao động trực tiếp tham gia việc QLCT phù hợp với khả kinh phí thành phố Nhà nước - Đưa công nghệ kỹ thuật, trang thiết bi xử lý chất thải tiên tiến nước vào sử dụng nước, Các yếu tố xem xét quy hoạch hệ thống thu gom Liên hệ cho loại đô thị khác 2.1 Các yếu tố xem xét quy hoạch hệ thống thug om: - Đặc điểm nguồn thải (hiện tại/tương lai) - Dịch vụ thu gom (phân loại/không phân loại nguồn) - Loại hình thu gom (đặc điểm đối tượng/khu vực) - Phương thức thu gom (biện pháp kỹ thuật tổ chức thu gom vân chuyển, tập kết/trung chuyển chất thải) - Phân tích hệ thống thu gom: thiết bi thu gom, phương tiện vận chuyển, nhân lực, tài chính,… - Thiết lập quản lý tuyến thu gom vận chuyển 2.2 Liên hệ cho loại đô thị khác nhau: ĐT dặc biệt Loại 1,2 dân số đông, nhu cầu tiện nghi cao -> rác thải nhiều -> trạm trung chuyển Nhiều loại hình san xuất-> nhiều loại rác thải khác nhau, độc hại khơng -> cần phân loại dể dễ xử lý Loại 3,4 có k có trạm trung chuyển Loại 5:k cần trạm trung chuyển nhu cầu phát triển tương lai-> rác thải đa dạng nhiều Xử lý CTR gì? Cơ sở lưa chọn cơng nghệ xử lý? 3.1 Xử lý CTR gì? - Xử lý CTR trình sử dụng giải pháp công nghệ, kỹ thuật làm giảm, loại bỏ, tiêu hủy thành phần có hại khơng có ích chất thải rắn; thu hồi, tái chế, tái sử dụng lại thành phần có ích chất thải rắn 3.2 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý: a Căn cứ: - Thành phần, đặc tính khối lượng CTR địa phương - Khí hậu, thổ nhưỡng, địa chất cơng trình, đia chất thủy văn, thủy văn - Có diện tích đất đai đáp ứng cho nơi xử lý - Yêu cầu mức độ kỹ thuật, vệ sinh mơi trường - Trình KHKT lực cán bộ, nhân công - Nhu cầu thị trường sử dụng sản phẩm từ việc xử lý CTR - Khả tài địa phương (vốn đầu tư vận hành, tu sửa chữa) - Độ tin cậy cơng nghệ q trình hoat động b Nguyên tắc: - Việc lưa chọn công nghệ xử lý CTR phải vào khối lượng, thành phần, tính chất CTR - Ưu tiên lựa chọn công nghệ tái chế, thu hồi chất thải tạo nguyên liệu lượng, công nghệ hạn chế chôn lấp, tiết kiệm quĩ đất xây dựng - Công nghệ phải đảm bảo hạn chế xử lý triệt để yếu tố gây ô nhiễm môi trường - Lựa chọn công nghệ áp dụng hiệu thực tiễn, cấp giấy phép hoạt động - Công nghệ lựa chọn phải đảm bảo hiệu kinh tế khả thi kỹ thuật c Tiêu chí: - Thích hợp với điều kiện thực tế địa phương (khối lượng, thành phần, tính chất CTR, điều kiện tự nhiên, tài chính, trình độ phát triển kinh tế - xã hội khoa học kỹ thuật, nhu cầu thị trường tiêu thụ sản phẩm…) - Tiêu chí mơi trường: Mức độ hiệu giải nhiệm vụ vệ sinh môi trường công nghệ (ĐTM) - Tiêu chí kinh tế: ý nghĩa thiết thực công nghệ xử lý định chọn kinh tế - Các tiêu chí kinh tế kỹ thuật công nghệ xử lý bao gồm: + Vốn đầu tư ban đầu + Chi phí vận hành, bảo dưỡng - Hiệu thời gian hồn vốn cơng trình xử lý + Số lượng việc làm tạo + Mức tiêu thụ lượng điện, nước + Thời gian xây dựng hoat động + Công suất xử lý mức cao trung bình + Nhân cơng mức độ giới hóa sản xuất Các công nghệ xử lý CTR 4.1 Công nghệ đốt: Đốt gì? - Cơng nghệ đốt đốt tất loại CTR cháy đc ưu tiên đốt CTNH phần CTSH (vùng quê, vùng núi…) 100% CTNH : rắn, lỏng ( phun CTNH thành tia hạt cỡ nm đốt tia hạt đó) Đốt nào? (cơ chế) Buồng sơ cấp: sấy đốt chất rắn Buồng thứ cấp đốt chất khí CTR + O2 CO2 + H2O + Khí + Tro + Nhiệt Đốt xong làm tiếp theo? - Khí thải sau đốt phải xử lý đảm bảo QCVN riêng: QCVN 02:2012/BTNMT áp dụng lò đốt CTR y tế QCVN 30/2012/BTNMT áp dụng lò đốt CTR cơng nghiệp (khi sử dụng lò đốt CN để đốt CT y tế phai áp dụng quy chuẩn này) - Tro lại CTNH xử lý riêng biệt Lựa chọn lò đốt sở chọn thời điểm đầu tư? - Xác định khối lượng CTR đốt (do người quy hoạch định) Xác định công suất đốt >> Khối lượng CTR đốt/ Khối lượng CTR đốt M= Trong đó: - M cơng suất tính tốn để lựa chọn lò đốt - Hệ số kể đến khơng đồng thành phần, tính chất chất thải tuổi lò - Hệ số ảnh hưởng thời gian ngừng lò cho mục đích chăm sóc kỹ thuật - Sau có cơng suất chọn lò * Chọn thời điểm đầu tư lò đốt phù hợp cơng suất, giải pháp vận hành, thời gian vận hành - Không quy hoạch mua lò đốt năm mà phải theo giai đoạn - Không nên chọn giai đoạn xa năm đầu hiệu đạt thấp Thời gian lưu trữ chất thải phải nhiều lên có nhà lưu trữ chất thải để đạt công suất yêu cầu Tmax = - Qua giai đoạn phải lập lại quy hoạch ban đầu Cơng suất lò đầu tư (lò 2) = M23 - M13 Hoăc tính theo khối lương CTR đốt = R22 – M13 4.2 Công nghệ composting: Phân biệt composting compost? - Compostiong trình phân hủy sinh hoc ổn định CHC dễ phân hủy sinh học điều kiện có khơng khí tạo thành mùn hữu - Compost sản phẩm trình composting ổn đinh (can thiệp Phân bón điều kiện sinh hóa hiếu khí) khơng chưa mầm bệnh, khơng có trình, lưu trữ an tồn, có lợi cho phát triển trồng Nguyên liệu sử dung làm compost? - Trước đây: rơm rạ, cây, phân động vật nuôi,… - Hiện nay: (1) CTR hữu dễ phân hủy (2) Bùn, cặn thải (3) kết hơp (1) (2) Các yếu tố ảnh hưởng đến trình composting: * Các yếu tố vật lý: Nhiệt độ, độ ẩm, kích thước hạt , độ rỗng, kích thước hình dạng hệ thống ủ, mức độ làm thoáng tốc độ tiêu thụ oxy * Các yếu tố hóa sinh: pH, CHC, tỷ lệ C/N, oxy, dinh dưỡng, VSV - Nhiệt độ: +Giảm: xáo trộn, phun ẩm, tăng cường thổi khí + Tăng : đậy lại - Độ ẩm: cho thêm tro, mùn cưa, chất trơ - Kích thước hạt Độ rỗng: tạo không gian khối ủ vd: cành - Tỷ lệ C/N: cân tỷ kê 30-50:1 Ít C them tro trấu, N them phân chuồng - Vi sinh vật: bồ sung VSV (EM) chế phẩm sinh học, tìm VSV đặc chủng cho trình Ủ nào? Các phương pháp ủ: • Theo khơng gian ủ/vị trí ủ: - Phương pháp ủ ngồi trời - Phương pháp ủ container • Theo phương pháp thổi khí: - Phương pháp thổi khí thụ động - Phương pháp thổi khí cưỡng • Theo hình dạng khối ủ: - Phương pháp ủ theo luống dài - Phương pháo ủ theo đống Thiết kế cơng trình ủ qui mơ cơng nghệ sao? Quy trình cơng nghệ ủ sinh hoc quy mơ công nghiệp Rác tươi Phân hầm cầu Cân điện tử Sàn tập kết Bể chứa Công nhân nhặt thủ công Tái chế Băng phân loại Nghiền Trộn Cung cấp độ ẩm Kiểm sốt to tự động Lên men Thổi khí cưỡng Ủ chín Sàng Vê viên Tinh chế Đóng bao Trộn phụ gia N, P, K • Tính tốn thiết kế cơng nghệ a Nhà tập kết, chuẩn bi nguyên liệu ủ: - Xác định lượng chất thải hữu xử lý (kg/ngày), (tấn/năm) - Xác định diện tích nhà ủ (cho ca làm việc) b Nhà ủ lên men: b1 Tính tốn kích thước nhà ủ: - Xác định thể tích CHC ủ ngày, năm - Chọn chu kỳ ủ 21 ngày Hệ số chu kỳ 17 chu kỳ/năm - Xác định thể tích CHC ủ chu kỳ - Xác định số bể cần vận hành (bội số 21:21 or 42) - Xác định kích thước bể ủ: LxBxH b2 Bố trí dãy nhà ủ: - Trên mặt nhà máy gồm dãy nhà song song theo chiều rộng, dãy có bể ủ - Bố trí dãy nhà ủ liên tiếp kề cách 2-3m để vận hành đường, ống dẫn khí cấp cho bể ủ - Đường vận hành đưa rác vào bể ủ có chiều rộng 4m đầu bể thiết kế cửa cho xe vận chuyển rác vào ủ với chiều rộng tối thiểu 3m c Nhà ủ chin: - CHC sau ủ lên men (21 ngày) tiến hành dở bể, phân loại đưa vào nhà ủ chin Khối lượng CHC vào nhà ủ chin ngày: WUC = 70%WULM (30% lại tái sử dụng) - Xác định thể tích rác ủ ngày, năm - Chọn chu kỳ ủ 28 ngày Hệ số chu kỳ năm 13 chu kỳ - Xác định thể tích rác ủ chu kỳ - Xác định số bể vận hành (bội số 28: 28 or 56…) - Xác định kích thước bể ủ: LxHxB Bố trí dãy nhà ủ: Chia thành dãy nhà ủ, xác định số bể ủ dãy Bố trí dãy liên tiếp có chung tường ngăn Trong trình ủ chin, tiến hành đào lật đống ủ lần chu kỳ ủ để tăng cường O2 tự nhiên, kết hơp với viêc phun ẩm kiểm tra độ ẩm 30% bổ sung đến 40% Các lơi ích việc sử dụng phân compost: - Loại trừ 50% lương rác sinh hoạt bao gồm chất hữu - Sử dụng lai 50% CHC có thành phần rác thải để chế biến làm phân bón phục vụ NN theo hướng cân sinh thái - Tiết kiệm đất sử dụng làm bãi chôn lấp - Vận hành đơn giản, bảo trì dễ dàng - Phân loại rác thải sử dụng chất tái chế kim loại màu, sắt, thép, thủy tinh, nhựa, giấy, bìa,… * Chất lượng compost đánh giá dựa nhân tố: (1) Mức độ lẫn tạp chất (thủy tinh, plastic, đá, kim loại nặng, chất thải hóa học, thuốc trừ sâu… (2) Nồng độ chất dinh dưỡng (dinh dưỡng đa lượng N, P, K; dinh dưỡng trung lượng Ca, Mg, S; dinh dưỡng vi lượng Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co, Bo (3) Mật độ VSV gây bệnh (thấp mức khơng ảnh hưởng có hại tới trồng) (4) Đô ổn định (độ chin, độ tơi) hàm lượng chất hữu Mức độ trình phân hủy thước đo độ chin phân compost - Phân compost tươi (mức độ thối rữa II III) Thời gian ủ 2-4 tuần (công nghệ tinh tiến tuần; đơn giản tuần) Phân làm sạch, để cải tạo đất làm phân bón đất nơng nghiệp - Phân compost chin (mức đô thối IV V) Thời gian ủ từ 5-12 tuần (công nghệ tinh tiến tuần; đơn giản 12 tuần) .Phân làm sạch, dung cho NN, làm vườn, trồng hoa Tiêu chuẩn ngành TCN 526:2002 10 Phân hữu VSV TCVN 7185:2002 Các trở ngại áp dụng công nghệ VN? a Thực trạng SX phân compost từ CTR Việt Nam: - Công nghệ phương pháp hiếu khí - Rác chưa phân loại -> tốn công -> Dây chuyển nhà máy không hiệu -> Chất lượng thấp, giá thành cao - Thiếu chuyên gia vận hành Khơng cải tiến cơng nghệ, thiếu khuyến khích - Đăng ký chất lượng nghiêm ngặt giám sát chất lượng khơng thỏa đáng b Tại khó tiến hành SX compost? - Phụ thuộc vào thị trường - Diện tích khu vực thị trường giới hạn - Các hoạt động NN chuyển từ thành phố nông thôn - Nhu cầu phân compost phụ thuộc vào mùa - Trong tương lai rác thải ngày khơng thích hợp để sx phân compost viêc tăng chất thải vô nguyên tố độc - Chi phí sx phân compost tăng lên việc phân loại xử lý ban đầu trở nên cần thiết - Tâm lý người sử dụng c Điều kiện để thành công? - Nghiên cứu cẩn thận kỹ lưỡng thi trường phân compost (nhu cầu) - Phân loại nguồn Chỉ sử dụng rác thải hữu dễ phân hủy từ sinh hoat rác thải thu từ chợ phân loại nguồn - Sử dụng rác thải chôn lấp lâu ngày (từ năm trở lên) với cơng nghệ có giá thành thấp 4.3 Công nghê Degestion: Phân biệt composting digestion? - Degestion trình phân hủy sinh học ổn định CHC dể phân hủy sinh học điều kiện khơng có khơng khí thành khí metan mùn - Degestion yêu cầu độ kiềm phải lớn, chất thải có độ ẩm cao 11 Các yếu tố ảnh hưởng tương tự composting Lưu ý: - Độ kiềm lớn - Nhiệt độ: + ấm 30 ÷ 35oC + nóng 60 ÷ 65oC Bản chất q trình: Acid hóa Thủy phân CHCcomp CHCsimgle lete CH3COOH, CO2 Chuyển tiếp vi khuẩn CH4 CH4, CO2, H2O + Mùn - Q Thiết kế cơng trình (bể kỵ khí, bể metan xử lý nước thải) - Lưu ý: + thời gian lưu nước + thời gian lưu cặn Ủ gì? Sản phẩm (CHC), Degestion ủ tất loại CHC khác ưu tiên loại CHC có độ ẩm cao Lơi ích: + Biogas + Compost Các trở ngại - Khó composting, khơng ổn định - An tồn cháy nổ - Phải lọc khí trước sử dụng -> CH4 - Lưu trữ khí nhiều khí - Chỉ sử dụng sản phẩm chỗ 12 4.4 Ổ định đóng răn: Xử lý CTR gì? - Xử lý tro, CTNH (tro, mỡ, xỉ than, đất ô nhiễm), CTR công nghiệp dạng lỏng Các chế? - Bao vĩ mơ: CTNH bị bao bọc chất đóng rắn theo chế vĩ mơ - Bao vi mơ: CTNH bị bao bọc chất đóng rắn theo chế vi mô - Cơ chế hấp thụ: CTNH bi hấp thụ lên chất ổn định - Cơ chế hấp phụ: Các chất độc hai hữu bị hấp phụ lên vật liệu đóng rắn - Cơ chế trao đổi ion: Các kim loại nặng trao đổi ion với ion Ca2+, Mg2+ chất đóng rắn - Cơ chế kết tủa - Kết tủa: Chuyển hóa hóa học xảy q trình ổn định, hóa rắn Lựa chọn tác nhân nào? -> xi măng (tỷ lệ CTr : tác nhân) Chất thải + xi măng (10% khối lượng chất thải) -> Khối rắn -> Chơn lấp an tồn => Vchôn Vchôn = = Vtro + Vxi măng = + Đánh giá hiệu trình: a Tách chiết thử nước rác: - Phương pháp lọc - Phương pháp nước rác - Phương pháp trích ly để thử độ độc - Phép thử hội hạt nhân Mỹ (ANS 16:1) - Phép thử nồng độ cưc đại - Phép thử cân b Phép thử hóa học: c Xác định tính chất vật lý kỹ thuật - Tính chất vật lý: độ ẩm, tỷ trọng chất đống khơ ướt, khối lượng riêng, phân bố kích thước hạt, cấu trúc vi mơ, tốc độ đóng rắn 13 - Tính chất kỹ thuật: cường độ chịu lực, độ nén ép, độ thấm, độ bền điều kiện ướt/khô, độ bền điều kiện đóng băng/tan bang + Phép thử độ thấm + Phép thử độ bền Lợi ích trở ngại: * Trở ngai: - xi măng đăc biệt - Phép toán thực hiên hiệu trình phức tạp 4.5 Cơng nghệ chơn lấp: Phạm vi ứng dụng: - Tất cả: CTR thông thường CTNH Bản chất q trình: - ủ kỵ khí Nguyên tắc thiết kế: Cấu tạo theo TCXDVN 261:2000 (áp dụng CTR thông thường), TCXDVN 320:2004 (áp dụng CTNH) Phương pháp vận hành: - phương pháp chủ yếu: + bề mặt + Mương rãnh + Hồ chứa - Phương pháp đổ chất thải tùy thuộc vào đặc tính bãi thơng tin lượng đất phủ bãi có sẵn, địa hình, địa lý thủy văn khu vực * Nguyên tắc vận hành: - Toàn rác chôn lấp đổ thành lớp riêng rẽ Độ dày lớp không 60cm - Khi lớp rác đầm nén xong gò rác đạt độ cao thích hợp phủ lớp đất vật liệu tương tự khác dầy khoảng 10-15 cm - Rác cần phủ đất sau 24 vận hành trường hợp bãi vận hành liên tục - Tiến hành biện pháp phòng ngừa thích đáng để tránh hỏa hoạn 14 - Tiến hành biên pháp phòng ngừa để đảm bảo sâu bọ khơng thể sống bãi - Nên phủ lớp đất hoăc vật liệu tương tự dày 20-30cm ô rác dung để chôn lấp rác hữu dễ thối rữa - Cần đào tạo trang bị đầy đủ cho nhân viên làm việc bãi Đảm bảo đủ số lượng cơng nhân để trì bãi theo dẫn - Mỗi gò rác cần phải kết thúc trước bắt đầu gò Độ cao gò rác phù hơp khoảng 2-2,5m * Quy trình vận hành bãi: Xe thu gom Trạm cân Xác nhận khối lượng, lộ trình Khu vực đổ thải Vật liệu thu hồi, tái chế bời người nhặt rác bãi San ủi Rửa xe Trạm cân Điểm thu gom Kiểm sốt nhiễm: 15 - Mùi: sử dung chế phẩm sinh hoc ngăn mùi - Khí: thu khí tận dụng để phát điện - Nước: xử lý nước rỉ rác Quan trắc môi trường: Lựa chon vị trí quy hoạch: - Cơ cở lưa chọn vị trí phụ thuộc vào thơng tư số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD Hướng dẫn qui định BVMT việc lựa chọn đia điểm, XD vận hành bãi chôn lấp CTR Đóng bãi khả tận dụng lại mặt - Sau đóng bãi bãi có khả tận dụng làm sân golf, công viên, khu biệt thự,…(dựa vào báo cáo đánh giá tác động môi trường) 16 ... thiểu CTR tai bãi đổ * Nguyên tắc quản lý CTR: Phải nộp phí Phân loại nguồn, tái chế, tái sử dụng, xử lý thu hồi Giảm thiểu khối lượng chất thải chôn lấp Xã hội hóa Thu gom chất thải Vân chuyển chất. .. quan trực tiếp đảm nhận nhiệm vụ xử lý chất thải rắn c Các yêu cầu chung quản lý CTR đô thị: - Phải thu gom vận chuyển hết chất thải - Phải đảm bảo thu gom, xử lý có hiệu theo nguồn kinh phí nhỏ... nghệ kỹ thuật, trang thiết bi xử lý chất thải tiên tiến nước vào sử dụng nước, Các yếu tố xem xét quy hoạch hệ thống thu gom Liên hệ cho loại đô thị khác 2.1 Các yếu tố xem xét quy hoạch hệ thống