Khối lượng riêng được định nghĩa là khối lượng vật chất trên một đơn vị thể tích, tính bằng lbft3, lbyd3, hoặc kgm3. Điều quan trọng cần ghi nhớ rằng, khối lượng riêng của chất thải rắn sinh hoạt sẽ rất khác nhau tuỳ từng trường hợp: rác để tự nhiên không chứa trong thùng, rác chứa trong thùng và không nén, rác chứa trong thùng và nén. Do đó, số liệu khối lượng riêng của chất thải rắn sinh hoạt chỉ có ý nghĩa khi được ghi chú kèm theo phương pháp xác định khối lượng riêng. Khối lượng riêng của một số thành phần chất thải có trong rác sinh hoạt chứa trong thùng, có nén, hoặc không nén được trình bày trong Bảng 2.1. Khối lượng riêng của rác sẽ rất khác nhau tuỳ theo vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưu trữ,… Do đó, khi chọn giá trị khối lượng riêng cần phải xem xét cả những yếu tố này để giảm bớt sai số kéo theo cho các phép tính toán. Khối lượng riêng của rác sinh hoạt ở các khu đô thị lấy từ các xe ép rác thường dao động trong khoảng từ 300 đến 700 lbyd3 (từ 178 kgm3 đến 415 kgm3), và giá trị đặc trưng thường vào khoảng 500 lbyd3 (297 kgm3).
GREEN EYE ENVIRONMENT CÔNG TY MÔI TRƯỜNG TẦM NHÌN XANH GRE E Add: 100 – 102 Điện Biên Phủ, Q.1 Tel: (08) 38279706 - Fax: (08) 38279707 www.gree-vn.com CHƯƠNG NGUỒN PHÁT SINH, THÀNH PHẦN,TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT 2.1 NGUỒN PHÁT SINH CTRSH Các nguồn chủ yếu phát sinh chất thải rắn sinh hoạt bao gồm: + Từ khu dân cư; + Từ trung tâm thương mại; + Từ viện nghiên cứu, quan, trường học, cơng trình cơng cộng; + Từ dịch vụ đô thị, sân bay; + Từ trạm xử lý nước thải từ ống thoát nước thành phố; + Từ khu công nghiệp; Các hoạt động kinh tế xã hội người Cácquá Hoạt động sống tái sản sinh conCác người hoạt động quản lýCáchoạt trìnhphi sản xuất động giao tiếp đối ngoại CHẤT THẢI SINH HOẠT Hình 2.1: Các nguồn phát sinh chất thải sinh hoạt TS: Nguyễn Trung Việt TS: Trần Thị Mỹ Diệu © Copyright 2016 gree-vn.com, All rights reserved Xin ghi rõ nguồn bạn phát hành lại thông tin từ trang 2-1 2.2 THÀNH PHẦN CTRSH Thành phần lý, hoá học chất thải rắn đô thị khác tuỳ thuộc vào địa phương, vào mùa khí hậu, vào điều kiện kinh tế nhiều yếu tố khác Bảng 2.1 : Định nghĩa thành phần CTRSH Thành phần chất cháy a Giấy b Hàng dệt c Thực phẩm d Cỏ, gỗ củi, rơm rạ e Chất dẻo f Da cao su Đònh nghóa Các vật liệu làm từ giấy bột giấy Có nguồn gốc từ sợi Các chất thải từ đồ ăn thực phẩm Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ gỗ, tre, rơm… Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ chất dẻo Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ da cao su Ví dụ Các túi giấy, mảnh bìa, giấy vệ sinh… Vải, len, nilon… Cọng rau, vỏ quả, thân cây, lỗi ngô… Đồ dùng gỗ bàn, ghế, đồ chơi, vỏ dừa… Phim cuộn, túi chất dẻo, chai, lọ Chất dẻo, đầu vòi, dây điện… Bóng, giày, ví, băng cao su… Các chất không cháy a Các kim loại sắt b Các kim loại phi sắt c Thuỷ tinh d Đá sành sứ Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ sắt mà dễ bị nam châm hút Các vật liệu không bị nam châm hút Các vật liệu sản phẩm chế tạo từ thuỷ tinh Bất kỳ loại vật liệu không cháy khác kim loại thuỷ tinh Vỏ hộp, dây điện, hàng rào, dao, nắp lọ… Vỏ nhôm, giấy bao gói, đồ đựng… Chai lọ, đồ đựng thuỷ tinh, bóng đèn… Vỏ chai, ốc, xương, gạch, đá, gốm… Các chất hỗn hợp Tất vật liệu khác khơng phân loại bảng Loại chia thành hai phần: kích thước lớn 5mm loại nhỏ mm Đá cuội, cát, đất, tóc… Bảng 2.2 Các loại chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt Nguồn thải Khu dân cư thương mại Chất thải đặc biệt Chất thải từ viện nghiên cứu, công sở Chất thải từ dịch vụ Thành phần chất thải Chất thải thực phẩm Giấy Cart on Nhự a Vải Cao su Rác vườn Gỗ Các loại khác: Tã lót, khăn vệ sinh,… Nhơm Kim loại chứa sắt Chất thải thể tích lớn Đồ điện gia dụng Hàng hoá (white goods) Rác vườn thu gom riêng Pin Dầu Lốp xe Chất thải nguy hại Giống trình bày mục chất thải khu dân cư khu thương mại Rửa đường hẻm phố: Bụi, rác, xác động vật, xe máy hỏng Cỏ, mẫu thừa, gốc gây, ống kim loại nhựa cũ Chất thải thực phẩm, giấy báo, carton, giấy loại hỗn hợp, chai nước giải khát, can sữa nước uống, nhựa hỗn hợp, vải, giẻ rách,… 2.3 TÍNH CHẤT CỦA CTRSH 2.3.1 TÍNH CHẤT LÝ HỌC CỦA CTRSH Những tính chất lý học quan trọng chất thải rắn sinh hoạt bao gồm khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước hạt phân bố kích thước, khả giữ nước độ xốp (độ rỗng) rác nén 2.3.1.1 Khối lượng riêng Khối lượng riêng định nghĩa khối lượng vật chất đơn vị thể tích, tính lb/ft3, lb/yd3, kg/m3 Điều quan trọng cần ghi nhớ rằng, khối lượng riêng chất thải rắn sinh hoạt khác tuỳ trường hợp: rác để tự nhiên không chứa thùng, rác chứa thùng không nén, rác chứa thùng nén Do đó, số liệu khối lượng riêng chất thải rắn sinh hoạt có ý nghĩa ghi kèm theo phương pháp xác định khối lượng riêng Khối lượng riêng số thành phần chất thải có rác sinh hoạt chứa thùng, có nén, khơng nén trình bày Bảng 2.1 Khối lượng riêng rác khác tuỳ theo vị trí địa lý, mùa năm, thời gian lưu trữ,… Do đó, chọn giá trị khối lượng riêng cần phải xem xét yếu tố để giảm bớt sai số kéo theo cho phép tính toán Khối lượng riêng rác sinh hoạt khu đô thị lấy từ xe ép rác thường dao động khoảng từ 300 đến 700 lb/yd (từ 178 kg/m3 đến 415 kg/m3), giá trị đặc trưng thường vào khoảng 500 lb/yd3 (297 kg/m3) 2.3.1.2 Độ ẩm Độ ẩm chất thải rắn thường biểu diễn theo hai cách: tính theo thành phần phần trăm khối lượng ướt thành phần phần trăm khối lượng khô Trong lĩnh vực quản lý chất thải rắn, phương pháp khối lượng ướt thông dụng Bảng 2.3 Khối lượng riêng hàm lượng ẩm chất thải có rác sinh hoạt Loại chất thải Khối lượng riêng (lb/yd3) Khoảng Đặc trưng dao động Độ ẩm (% khối lượng) Khoảng Đặc trưng dao động Rác khu dân cư (Không nén) Thực phẩm 220-810 490 50-80 Giấy Carton Nhựa Vải 70-220 70-135 70-220 70-170 150 85 110 110 4-10 4-8 1-4 6-15 Cao su Da 170-340 170-440 220 270 1-4 8-12 Rác vườn 100-380 170 30-80 Gỗ 220-540 400 15-40 2 Thuỷ tinh Lon thiếc Nhôm 270-810 85-270 110-405 330 150 270 1-4 2-4 2-4 Các kim loại khác Bụi, tro, Tro 220-1940 540-1685 10951400 150-305 540 810 12 55 220 2-4 6-12 6-12 5-20 15 50-250 350-500 10001400 450-600 450-650 100 400 10 00 500 550 20-40 40-80 50-90 30 60 80 20-70 40-60 50 50 300-760 500 15-40 20 610-840 995-1250 760 10 10 15-40 15-40 25 25 800-1600 250-340 910 305 50-80 0-2 70 185-270 170-305 85-305 305-610 235-305 185 250 200 505 270 10-30 20-80 10-30 5-15 10-25 20 15 10 15 16852695 505-675 305-605 20203035 23 95 605 440 25 95 2-10 4-15 4-15 0-5 8 80 2-10 6-15 0-5 10 - 60-90 75-96 75 94 60-90 0-5 75 - Vụn kim loại (hỗn hợp) 1180- 16 85 13 50 270 30 00 605 16 85 605 12 45 15 75-99 Rau cỏ thải bỏ (hỗn hợp) Vụn kim loại nhẹ 13501855 11801515 170-420 25303370 420-1265 15151770 340-1180 840-1515 Rác rưởi Rác vườn Lá (xốp khô) Cỏ tươi (xốp ướt) Cỏ tươi (ướt nén) Rác vườn (vụn) Rác vườn (composted) Rác khu đô thị Xe ép rác Tại bãi rác - Nén bình thường - Nén tốt Rác khu thương mại Rác thực phẩm (ướt) Thiết bị gia dụng Rác khu thương mại (tt) Thùng gỗ Phần rẻo Rác cháy Rác không cháy Rác hỗn hợp Rác xây dựng phá dỡ Rác khu phá dỡ (không cháy) Rác khu phá dỡ (cháy được) Rác xây dựng (cháy được) Betông vỡ Rác cơng nghiệp Bùn hố chất (ướt) Tro Vụn da Vụn kim loại nặng Trái thải bỏ (hỗn hợp) Phân bón (ướt) 0-5 - Dầu, hắc ín, nhựa đường Mạt cưa Vải thải Gỗ thải (hỗn hợp) Rác nông nghiệp Rác nông nghiệp (hỗn hợp) 2530 13501685 170-590 170-370 675-1140 15 16 00 490 305 840 0-5 10-40 6-15 30-60 20 10 25 675-1265 945 40-80 50 Xác súc vật Lb/yd x 0.5933 = kg/m 340-840 605 - - 2.3.1.3 Kích thước phân bố kích thước Kích thước phân bố kích thước thành phần có chất thải rắn đóng vai trò quan trọng q trình thu hồi vật liệu, sử dụng phương pháp học sàng quay thiết bị tách loại từ tính 2.3.1.4 Khả tích ẩm (Field Capacity) Khả tích ẩm chất thải rắn tổng lượng ẩm mà chất thải tích trữ Đây thơng số có ý nghĩa quan trọng việc xác định lượng nước rò rỉ sinh từ bãi chơn lấp Phần nước dư vượt khả tích trữ chất thải rắn ngồi thành nước rò rỉ Khả tích ẩm thay đổi tuỳ theo điều kiện nén ép rác trạng thái phân huỷ chất thải Khả tích ẩm chất thải rắn sinh hoạt khu dân cư khu thương mại trường hợp khơng nén dao động khoảng 50-60% Hình 2.1 Kích thước đặc trưng thành phần có hỗn hợp rác khu dân cư khu thương mại 2.3.1.5 Độ thẩm thấu rác nén (Hydraulic conductivity) Tính dẫn nước chất thải nén thông số vật lý quan trọng khống chế vận chuyển chất lỏng khí bãi chôn lấp Độ thẩm thấu thực, phụ thuộc vào tính chất chất thải rắn, kể phân bố kích thước lỗ rỗng, bề mặt, độ xốp Giá trị độ thẩm thấu đặc trưng chất thải rắn nén bãi chôn lấp 10 thường dao động khoảng 10-11 đến 10-12 m2 theo phương thẳng đứng khoảng 10 m2 theo phương ngang 2.3.2 TÍNH CHẤT HỐ HỌC CỦA CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT Tính chất hố học chất thải rắn đóng vai trò quan trọng việc lựa chọn phương án xử lý thu hồi nguyên liệu Ví dụ, khả cháy phụ thuộc vào tính chất hố học chất thải rắn, đặc biệt trường hợp chất thải hỗn hợp thành phần cháy không cháy Nếu muốn sử dụng chất thải rắn làm nhiên liệu, cần phải xác định đặc tính quan trọng sau: Những tính chất Điểm nóng chảy Thành phần nguyên tố Năng lượng chứa rác Đối với phần rác hữu dùng làm phân compost thức ăn gia súc, ngồi thành phần ngun tố chính, cần phải xác định thành phần nguyên tố vi lượng 2.3.2.1 Những tính chất Những tính chất cần phải xác định thành phần cháy chất thải rắn bao gồm: Độ ẩm (phần ẩm sấy 1050C thời gian giờ) Thành phần chất cháy bay (phần khối lượng nung 9500C tủ nung kín) Thành phần carbon cố định (thành phần cháy lại sau thải chất bay hơi) Tro (phần khối lượng lại sau đốt lò hở) Tính chất thành phần cháy có chất thải rắn sinh hoạt 2.3.2.2 Điểm nóng chảy tro Điểm nóng chảy tro nhiệt độ mà tro tạo thành từ trình đốt cháy chất thải bị nóng chảy kết dính tạo thành dạng rắn (xỉ) Nhiệt độ nóng chảy đặc trưng xỉ từ trình đốt rác sinh hoạt thường dao động khoảng từ 2,000 đến 2200 0F (11000C đến 12000C) 2.3.2.3 Các nguyên tố chất thải rắn sinh hoạt Kim loại màu Các thành phần khác Rác văn phòng Rác khu dân cư Rác khu thương mại Rác sinh hoạt nói chung 2,0 3,2 21, (1540) 15, (1030) 20, (1030) - - 20,5 52, (4060) - 6,3 , (245) - - - 94-99+ - - - 3.669 5.000 3.791 6.250 13.692 8.333 - 5.500 6.470 - - 4.600 5.750 - 70,0 20,0 (10-30) * Năng lượng có từ lớp phủ, nhãn hiệu vật liệu đính kèm Btu x 1,0551 = kJ Loại chất thải Thực phẩm Mỡ Chất thải thực phẩm Trái thải bỏ Thịt thải bỏ Giấy Carton Tạp chí Giấy in báo Giấy (hỗn hợp) Giấy nến Nhựa Nhựa (hỗn hợp) Polyethylene Polystyrene Polyurethane(1) Polyvinyl chloride(1) Vải, Cao su, Da Vải Cao su Da Gỗ, cây,… Rác vườn Gỗ (gỗ tươi) Gỗ cứng Carbon Phần trăm khối lượng khô (%) Hydro Oxy Nitơ Lưu huỳnh Tro 73,0 48,0 48,5 59,6 11,5 6,4 6,2 9,4 14,8 37,6 39,5 24,7 0,4 2,6 1,4 1,2 0,1 0,4 0,2 0,2 0,2 5,0 4,2 4,9 43,0 32,9 49,1 43,4 59,2 5,9 5,0 6,1 5,8 9,3 44,8 38,6 43,0 44,3 30,1 0,3 0,1 < 0,1 0,3 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 0,1 5,0 23,3 1,5 6,0 1,2 60,0 85,2 87,1 63,3 45,2 7,2 14,2 8,4 6,3 5,6 22,8 4,0 17,6 1,6 < 0,1 0,2 6,0 0,1 < 0,1 < 0,1 0,1 10,0 0,4 0,3 4,3 2,0 48,0 69,7 60,0 6,4 8,7 8,0 40,0 11,6 2,2 10,0 0,2 1,6 0,4 3,2 20,0 10,0 46,0 50,1 49,6 6,0 6,4 6,1 38,0 42,3 43,2 3,4 0,1 0,1 0,3 0,1 < 0,1 6,3 1,0 0,9 Gỗ (hỗn hợp) Gỗ vụn Thuỷ tinh, kim loại, … Thuỷ tinh khoáng sản(2) 49,5 48,1 6,0 5,8 42,7 45,5 0,2 0,1 < 0,1 < 0,1 1,5 0,4 0,5 0,1 0,4 < 0,1 - 98,9 Kim loại (hỗn hợp)(2) Các thành phần khác Rác văn phòng Dầu, sơn RDF(Refuse-derived fuel) 4,5 0,6 4,3 < 0,1 - 90,5 24,3 66,9 44,7 3,0 9,6 6,2 4,0 5,2 38,4 0,5 2,0 0,7 0,2 < 0,1 68,0 16,3 9,9 (1) Phần lại Clo (2) Năng lượng có từ lớp phủ, nhãn hiệu vật liệu đính kèm Bảng 2.6 Thành phần nguyên tố chất cháy có chất thải rắn khu dân cư Thành phần Chất hữu Chất thải thực phẩm Giấy Carton Nhựa Vải Cao su Da Rác vườn Gỗ Chất vô Thuỷ tinh(1) Kim loại(1) Bụi, tro,… Carbon Phần trăm khối lượng khô (%) Hydro Oxy Nitơ Lưu huỳnh Tro 48,0 43,5 44,0 60,0 55,0 78,0 60,0 47,8 49,5 6,4 6,0 5,9 7,2 6,6 10,0 8,0 6,0 6,0 37,6 44,0 44,6 22,8 31,2 11,6 38,0 42,7 2,6 0,3 0,3 4,6 2,0 10,0 3,4 0,2 0,4 0,2 0,2 0,15 0,4 0,3 0,1 5,0 6,0 5,0 10,0 2,5 10,0 10,0 4,5 1,5 0,5 4,5 26,3 0,1 0,6 3,0 0,4 4,3 2,0 < 0,1 < 0,1 0,5 0,2 98,9 90,5 68,0 (1) Năng lượng có từ lớp phủ, nhãn hiệu vật liệu đính kèm 2.3.2.4 Năng lượng chứa thành phần chất thải rắn Năng lượng chứa thành phần chất hữu có rác sinh hoạt xác định cách: (1) sử dụng lò thiết bị đo nhiệt lượng, (2) thiết bị đo nhiệt lượng phòng thí nghiệm (3) tính tốn biết thành phần ngun tố Tuy nhiên, phương án sử dụng lò khó thực nên hầu hết số liệu lượng thành phần chứa rác xác định máy đo nhiệt lượng phòng thí nghiệm Bảng 2.7 Năng lượng phần chất trơ có rác sinh hoạt từ khu dân cư TS: Nguyễn Trung Việt TS: Trần Thị Mỹ Diệu © Copyright 2016 gree-vn.com, All rights reserved Xin ghi rõ nguồn bạn phát hành lại thông tin từ trang 2-10 Phần chất trơ(1) (%) Khoảng dao Đặc động trưng Thành phần Chất hữu Chất thải thực phẩm Giấy Carton Nhựa Vải Cao su Da Rác vườn Gỗ Chất hữu khác Chất vô Thuỷ tinh Lon thiếc Nhôm Kim loại khác Bụi, tro,… Chất thải rắn sinh hoạt Năng lượng(2) (Btu/lb) Khoảng dao Đặc trưng động 2-8 4-8 3-6 6-20 2-4 8-20 8-20 2-6 0,6-2 - 5,0 6,0 5,0 10,0 2,5 10,0 10,0 4,5 1,5 - 1.500-3.000 5.000-8.000 6.000-7.500 12.000-16.000 6.500-8.000 9.000-12.000 6.500-8.500 1.000-8.000 7.500-8.500 - 2.000 7.200 7.000 14.000 7.500 10.000 7.500 2.800 8.000 - 96-99+ 96-99+ 90-99+ 94-99+ 60-80 98,0 98,0 96,0 98,0 70,0 50-100(3) 100-500(3) 100-500(3) 1.000-5.000 4.000-6.000 60 300 300 3.000 5.000(4) (1) Sau cháy hoàn toàn (2) Theo thành phần thu gom (3) Năng lượng có từ lớp phủ, nhãn hiệu vật liệu đính kèm (4) Giá trị lượng bảng lớn giá trị tương ứng, chủ yếu (1) lượng chất thải thực phẩm bị giảm (2) thành phần phần trăm nhựa gia tăng (7% thay 4%) chất thải rắn sinh hoạt lấy từ khu dân cư Btu/lb x 2,326 = kJ/kg 2.3.2.5 Chất dinh dưỡng nguyên tố cần thiết khác Nếu thành phần chất hữu có chất thải rắn sinh hoạt sử dụng làm nguyên liệu sản xuất cc sản phẩm thơng qua qu trình chuyển hố sinh học (phn compost, methane, ethanol,…) Số liệu chất dinh dưỡng v nguyn tố cần thiết khc chất thải đóng vai trị quan trọng nhằm bảo đảm dinh dưỡng cho vi sinh vật yu cầu sản phẩm sau qu trình chuyển hĩa sinh học Chất dinh dưỡng nguyên tố cần thiết có thành phần chất hữu chất thải rắn sinh hoạt trình by Bảng 2.6 Bảng 2.8 Các nguyên tố có chất hữu cần thiết cho q trình chuyển hố sinh học Thành phần NH4-N NO3-N Đơn vị p p m p Ngun liệu cung cấp (tính theo khối lượng khơ) Giấy in báo 4 Giấy công sở 61 218 Rác vườn 149 490 Rác thực phẩm 205 42 p m 78 P PO4-P K SO4-P Ca Mg Na B Se Zn Mn Fe Cu Co Mo Ni W p p m p p m % p p m % % % p p m p p m p p m p p m p p m p p m p p m p p m p p m p p m 44 295 3500 4900 20 164 2210 3200 0,35 159 0,29 324 2,27 882 4,18 855 0,01 0,02 0,74 14 0,10 0,04 1,05 28 0,42 0,21 0,06 88 0,43 0,16 0,15 17 -22 -