Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu đặc điểm của chất thải được tiến hành nhằm xác định khổi lượng và chủng loại phát sinh từ một số nguồn được lựa chọn và một số đặc điểm khác của chất thải ví dụ như độ ẩm năng lượng và thành phần hóa học. Tất cả các đặc điểm trên đóng vai trò rất quan trọng đối với nhiều lĩnh vực khác nhau trong quản lý chất thải. Biết được khối lượng chất phát sinh là bao nhiêu, ví dụ ở một đô thị, sẽ giúp chúng ta xác định được số lượng và kích cỡ các phương tiện cần thiết để thu gom chất thải có thể giúp chúng ta xác định hoặc loại bỏ các phương thức xử lý chất thải phù hợp và không phù hợp
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN Báo cáo chuyên đề NHĨM 1: THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN GVHD: Lê Tấn Thanh Lâm SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Huỳnh Như Nguyễn Thị Thúy Ngân Trần Nhật Vy Nguyễn Thị Minh Thư Lê Ngọc Châu Nguyễn Minh Toàn Lương Thị Kim Nhi 14163195 14163342 14163332 14163278 14163339 14163289 14163188 Tp.HCM, ngày 24 tháng 03 năm 2017 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.1 Định nghĩa chất thải rắn 1.1.1 Nghị định số 38/2015/NĐ-CP 1.1.2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6705: 2009 1.1.3 EPA 1.1.4 Định nghĩa chất thải rắn 1.2 Phân loại chất thải rắn 1.2.1 Phân loại theo nguồn thải 1.2.2 Theo vị trí hình thành: 1.2.3 Theo thành phần hóa học vật lý: … 1.2.4 Theo chất nguồn tạo thành 1.2.5 Theo tính chất nguy hại 1.3 Thành phần tính chất chất thải rắn 11 1.3.1 Các phƣơng pháp phân tích thành phần tính chất chất thải rắn 14 1.3.2 Nguyên tắc lấy mẫu chất thải rắn 14 1.3.3 Nguyên tắc phân loại vật lý 17 a) Các chất cháy 17 b) Các chất không cháy 17 c) Các chất hỗn hợp 17 1.4 Các tiêu vật lý 17 a) Trọng lượng riêng hay trọng lượng thể tích 17 b) Độ ẩm 18 1.5 Các tiêu hóa học 20 a) Chất hữu 20 b) Chất tro 20 c) Hàm lượng cacbon cố định 21 d) Nhiệt trị 21 1.6 Các tiêu sinh học 23 1.6.1 Khả phân hủy sinh học thành phần chất hữu 24 1.6.2 Sự hình thành mùi 24 1.6.3 Sự sinh sản ruồi nhặng 25 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN KẾT LUẬN 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN CHƢƠNG I: THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN MỞ ĐẦU Nghiên cứu đặc điểm chất thải tiến hành nhằm xác định khổi lượng chủng loại phát sinh từ số nguồn lựa chọn số đặc điểm khác chất thải ví dụ độ ẩm lượng thành phần hóa học Tất đặc điểm đóng vai trò quan trọng nhiều lĩnh vực khác quản lý chất thải Biết khối lượng chất phát sinh bao nhiêu, ví dụ thị, giúp xác định số lượng kích cỡ phương tiện cần thiết để thu gom chất thải giúp xác định loại bỏ phương thức xử lý chất thải phù hợp khơng phù hợp Ví dụ, chất thải có hàm lượng hữu cao chế biến phân compost phương pháp thích hợp để xử lý Đồng thời, hàm lượng hữu cao việc thiêu đốt khơng hợp lý phương pháp đòi hỏi nhiều nhiên liệu Trong chương nghiên cứu biến đổi trình phát sinh chất thải thành phần cấu tạo chất thải theo không gian thời gian, đồng thời thảo luận cách định lượng dự đoán khối lượng thành phần chất thải 1.1 Định nghĩa chất thải rắn 1.1.1 Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ‾ Chất thải rắn chất thải thể rắn sệt (còn gọi bùn thải) thải từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoạt động khác Chất thải thông thường chất thải không thuộc danh mục chất thải nguy hại thuộc danh mục chất thải nguy hại có yếu tố nguy hại ngưỡng chất thải nguy hại Chất thải rắn sinh hoạt (còn gọi rác sinh hoạt) chất thải rắn phát sinh sinh hoạt thường ngày người 1.1.2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6705: 2009 ‾ Chất thải rắn(solid waste): Chất thải thể rắn sệt, thải từ trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoạt động khác Chất thải rắn bao gồm chất thải rắn nguy hại chất thải rắn thông thường (không nguy hại) Chất thải rắn thông thường [không nguy hại] (normal solid waste): loại chất thải rắn đô thị, chất thải rắn cơng nghiệp khơng chứa có chứa lượng nhỏ chất hợp chất chưa đến mức gây nguy hại tới mơi trường sức khỏe người THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Chất thải rắn đô thị (municipal solid waste): Chất thải rắn thông thường phát sinh từ cư dân, doanh nghiệp, tổ chức khu vực đô thị 1.1.3 EPA ‾ “ Solid waste means any garbage, refuse, sludge from a wastewater treatment plant, water supply treatment plant, or air pollution control facility and other discarded materials including solid, industrial, liquid, commercial, semi-solid, mining or contained and gaseous material, agricultural operations, and resulting from from community activities, but does not include solid or dissolved materials in domestic sewage, or solid or dissolved materials in irrigation return flows or industrial discharges Solid wastes are any discarded or abandoned materials.” ‾ "Chất thải rắn rác, rác thải, bùn từ nhà máy xử lý nước thải, nhà máy xử lý nước, sở kiểm sốt nhiễm khơng khí vật liệu phế thải khác bao gồm vật liệu dạng rắn, lỏng, bán rắn chứa khí quyển, hoạt động khai thác mỏ nông nghiệp, từ hoạt động cộng đồng, không bao gồm chất rắn chất hòa tan nước thải sinh hoạt, vật liệu rắn hòa tan dòng chảy trở lại thủy lợi xả công nghiệp Chất thải rắn vật liệu bỏ rơi rải " 1.1.4 Định nghĩa chất thải rắn (sách Quản lý chất thải rắn-Tập 1: Chất thải rắn đô thịGS.TS.Trần Hiếu Nhuệ) ‾ Chất thải rắn hiểu tất chất thải phát sinh hoạt động người động vật tồn dạng rắn, thải bỏ khơng hữu dụng hay khơng muốn dùng ‾ 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 đô thị (gọi chung rác đô thị) định nghĩa là: vật chất mà người tạo ban đầu vứt bỏ khu vực đô thị mà khơng đòi hỏi bồi thường cho vứt rác Thêm vào đó, chất thải coi chất thải rắn đô thị chúng xã hội nhìn nhận thứ mà thành phố phải có rách nhiệm thu gom tiêu hủy Theo quan niệm này, chất thải rắn thị có đặc trưng sau: - Bị vứt bỏ khu vực đô thị - Thành phố có trách nhiệm thu dọn THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 1.2 Phân loại chất thải rắn 1.2.1 Phân loại theo nguồn thải ‾ Từ khu dân cư (chất thải sinh thái) ‾ Từ trung tâm thương mại ‾ Từ công sở, trường học, cơng trình cơng cộng ‾ Từ dịch vụ đô thi, sân bay ‾ Từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp ‾ Từ hoạt động xây dựng đô thị ‾ Từ trạm xử lý nước thải từ đường ống thoát nước thành phố 1.2.2 Theo vị trí hình thành: người ta phân biệt rác hay chất thải rắn nhà, nhà, đường phố, chợ,… 1.2.3 Theo thành phần hóa học vật lý: người ta phân biệt theo thành phần hữu cơ, vô cơ, cháy được, không cháy được, kim loại, phi kim loại, da, giẻ vụn, cao su, chất dẻo,… 1.2.4 Theo chất nguồn tạo thành ‾ Chất thải rắn sinh hoạt: chất thải liên quan đến hoạt động người, nguồn tạo thành chủ yếu từ khu dân cư, quan, trường học, trung tâm dịch vụ, thương mại Chất thải rắn sinh hoạt có thành phần bao gồm kim loại, sành sứ, thủy tinh, gạch ngói vỡ, đất, đá, cao su, chất dẻo, thực phẩm thừa hạn dụng, xương động vật, tre, gỗ, lông gà lông vịt, vải, giấy, rơm, rạ, xác động vật, vỏ rau quả,… Theo phương diện khoa học, phân biệt chất thải rắn sau: Chất thải trực tiếp động vật chủ yếu phân, bao gồm phân người phân động vật khác Chất thải lỏng chủ yếu bùn ga cống rãnh, chất thải từ khu vực sinh hoạt dân cư Tro chất dư thừa thải bỏ khác bao gồm: loại vật liệu sau đốt cháy, sản phẩm sau đun nấu than, củi chất thải dễ cháy khác gia đình, kho cơng sở, quan, xí nghiệp, loại xỉ than Các chất thải rắn từ đường phố có thành phần chủ yếu cây, que, củi, nilon, vỏ bao gói,… ‾ Chất thải rắn công nghiệp: chất thải phát sinh từ hoạt động sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp Các nguồn phát sinh chất thải công nghiệp gồm: THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Các chế thải từ vật liệu trình sản xuất công nghiệp, tro, xit nhà máy nhiệt điện Các phế thải từ nhiên liệu phục vụ cho sản xuất Các phế thải trình cơng nghệ Bao bì đóng gói sản phẩm ‾ Chất thải xây dựng: phế thải đất, đá, gạch ngói, bê tơng vỡ hoạt động phá vỡ, xây dựng cơng trình,… chất thải xây dựng bao gồm: Vật liệu xây dựng trình dỡ bỏ cơng trình xây dựng Đất đá việc đào móng xây dựng Các vật liệu kim loại, chất dẻo,… Các chất thải từ hệ thống sở hạ tầng kỹ thuật trạm xử lý nước thiên nhiên, nước thải sinh hoạt, bùn cặn từ cống thoát nước thành phố ‾ Chất thải nông nghiệp: chất thải mẩu thừa thải từ hoạt động nơng nghiệp, thí dụ trồng trọt, thu hoạch loại trồng, sản phẩm thải từ chế biến sữa, lò giết mổ,… Hiện việc quản lý xả loại chất thải nông nghiệp không thuộc trách nhiệm công ty môi trường đô thị địa phương 1.2.5 Theo tính chất nguy hại Chất thải nguy hại: bao gồm loại hóa chất dễ gây phản ứng, độc hại, chất thải sinh học dễ thối rữa, chất dễ cháy, nổ chất phóng xạ, chất nhiễm khuẩn, lây lan,… có nguy đe dọa tới sức khỏe người, động vật cỏ Nguồn phát sinh chất thải nguy hại chủ yếu từ hoạt động y tế, công nghiệp nơng nghiệp Phân loại gồm có: Dễ nổ: Các chất thải thể rắn lỏng nổ kết phản ứng hóa học tiếp xúc với lửa bị va đập, ma sát tạo loại khí nhiệt độ, áp suất tốc độ gây thiệt hại cho môi trường xung quanh Chính dễ nổ nên chúng gây tổn thương da, bỏng chí tử vong; phá hủy cơng trình người Dễ cháy: Chất thải lỏng có nhiệt độ bắt cháy thấp 60 độ C, chất rắn có khả tự bốc cháy phát lửa bị ma sát, hấp thu độ ẩm, thay đổi hóa học tự phát điều kiện bình thường, khí nén cháy Đặc tính dễ cháy gây hỏa hoạn, bỏng, làm nhiễm khơng khí nguồn nước THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Chất thải lỏng dễ cháy: chất lỏng, hỗn hợp chất lỏng chất lỏng chứa chất rắn hòa tan lơ lững Chất thải rắn dễ cháy : chất thải rắn có khả sẵn sàng bốc cháy phát lửa bị ma sát điều kiện vận chuyển Chất thải có khả tự bốc cháy: chất thải rắn lỏng tự nóng lên tiếp xúc khơng khí có khả bắt lửa Ăn mòn: Các chất thải thơng qua phản ứng hóa học, gây tổn thương nghiêm trọng mô sống tiếp xúc trường hợp bị rò rỉ phá hủy loại vật liệu, hàng hóa phương tiện vận chuyển.Các chất hỗn hợp chất có tính axít mạnh (pH nhỏ 2), kiềm mạnh (pH 12,5 lớn 12,5) Việc ăn mòn gây cháy da, ảnh hưởng đến phổi mắt, gây hư hại vật liệu cơng trình Dễ lây nhiễm: Chất thải không quản lý chặt chẽ, khơng đảm bảo an tồn thu gom, lưu giữ, vận chuyển, xử lý rủi ro, cố gây hậu nghiêm trọng, ảnh hưởng đến môi trường sống sức khỏe cộng đồng Tùy thuộc vào đặc tính chất chất thải mà thải vào môi trường gây nên tác động khác nhau, lan truyền bệnh Phóng xạ:Các chất nguy hại sở cơng nghiệp hóa chất thải có tính độc hại cao, tác động xấu đến sức khỏe chất phóng xạ y tế.Do xử lý chúng phải có giải pháp ký thuật để hạn chế tác động đọc hại Ơxy hóa: Chất thải có khả nhanh chóng thực phản ứng ơxy hóa tỏa nhiệt mạnh tiếp xúc với chất khác, gây góp phần đốt cháy chất đó, gây cháy nổ, gây nhiễm độc nguồn nước khơng khí Có độc tính: Đầu tiên độc tính cấp, chất thải gây tử vong, tổn thương nghiêm trọng có hại cho sức khỏe qua đường ăn uống, hơ hấp qua da Độc tính từ từ mạn tính, chất thải gây ảnh hưởng từ từ mạn tính, kể gây ung thư, ăn phải, hít thở phải ngấm qua da Sinh khí độc, chất thải chứa thành phần mà tiếp xúc với khơng khí với nước giải phóng khí độc, gây nguy hiểm đến người sinh vật Đặc biệt ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Có độc tính sinh thái: Các chất thải gây tác hại nhanh chóng từ từ mơi trường thơng qua tích lũy sinh học và/hoặc gây tác hại đến hệ sinh vật Chất thải y tế nguy hại: chất thải có chứa chất hợp chất có đặc tính gây nguy hại trực tiếp tương tác với chất khác gây nguy hại tới môi trường sức khỏe cộng đồng Theo Quy chế quản lý chất thải y tế, loại chất thải y tế nguy hại phát sinh từ hoạt động chuyên môn bệnh viện, trạm xá trạm y tế Các nguồn phát sinh chất thải bệnh viện bao gồm: - Các loại băng, gạc, nẹp dùng khám bệnh, điều trị, phẫu thuật - Các loại kim tiêm, ống tiêm - Các chi thể cắt bỏ, tổ chức mô cắt bỏ - Chất thải sinh hoạt từ bệnh nhân - Các chất thải có chứa chất có nồng độ cao sau đây: chì, thủy ngân, Cadmi Arsen, Xuanua,… - Các chất phóng xạ bệnh viện Các chất nguy hại sở cơng nghiệp hóa chất thải có tính độc hại cao, tác động xấu đến sức khỏe, việc xử lý chúng phải có giải pháp kỹ thuật để hạn chế tác động độc hại Các chất thải nguy hại từ hoạt động nông nghiệp chủ yếu loại phân hóa học, loại thuốc bảo vệ thực vật Chất thải không nguy hại: loại chất thải không chứa chất hợp chất có đặc tính nguy hại trực tiếp tương tác thành phần Trong số chất thải thành phố, có tỷ lệ nhỏ sơ chế dùng sản xuất tiêu dùng, phần lớn phải hủy bỏ phải qua trình chế biến phức tạp, qua nhiều khâu sử dụng lại nhằm đáp ứng nhu cầu khác người Lượng chất thải thành phố tăng lên tác động nhiều nhân tố như: tăng trưởng phát triển sản xuất, gia tăng dân số, phát triển trình độ tính chất tiêu dùng thành phố,…Các nguồn phát sinh chất thải, phân loại chất thải trình bày hình THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Hình 1: Các nguồn phá sinh chất thải phân loại chất thải THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 10 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Bảng 2: Thành phần chất thải rắn theo nguồn phát sinh Nguồn phát thải % trọng lƣợng dao động Nhà ở,thương mại, trừ chất thải đặc biệt 50-75 nguy hiểm Chất thải đặc biệt (dầu, lớp xe, thiết bị điện, 3-12 bình điện, ) Chất thải nguy hại 0.1 - Cơ quan 3- Xây dựng phá dỡ 8-20 Các dịch vụ đô thị Làm đường phố 2-5 Cây xanh phong cảnh 2-5 Công viên khu vực tiêu khiển 1.5 -3 Lưu vực đánh bắt 0.5- 1.2 Bùn đặc từ nhà máy xử lý 3-8 Bảng 3: Thành phần chất thải rắn theo tính chất vật lý Thành phần % trọng lƣợng dao động Chất thải thực phẩm 6-25 Giấy 25-45 Bìa cứng 3-15 Chất dẻo 2-8 Vải vụn 0-4 Cao su 0-2 Da vụn 0-2 Rác làm vườn 0-20 Gỗ 1-4 Thủy tinh 4-16 Can, hộp 2-8 Kim loại không thép 0-1 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 12 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Kim loại thép 1-4 Bụi, tro, gạch 0-10 Bảng 4: Thành phần thay đổi thành phần theo mùa đặc trưng chất thải sinh hoạt Bắc Mỹ Thành phần % khối lƣợng % thay đổi Mùa mƣa Mùa khô 11.1 13.5 Giấy 45.2 40 11.5 Nhựa dẻo 9.1 8.2 9.9 4.6 15 Chất thải vườn 18.7 24 28.3 Thủy tinh 3.5 2.5 28.6 Kim loại 4.1 3.1 24.4 Chất trơ chất 4.3 4.1 4.7 100 100 Chất thải thực Giảm Tăng 21.6 phẩm Chất hữu khác thải khác Tổng cộng Bảng 5: Thành phần chất thải rắn theo châu Âu Nguồn: Laurent BONTOUX, Chất thải Tác động Quản lý Chất thải Châu Âu EUR 18717 EN Tháng năm 1999 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 13 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Theo Băng Cốc,Thái Lan năm 2009 Hình 2: Thành phần chất thải rắn Băng Cốc, Thái Lan năm 2009 Nguồn: Created based on Solid Waste Management in Bangkok 1.3.1 Các phƣơng pháp phân tích thành phần tính chất chất thải rắn Ba phương pháp sau thường sử dụng q trình phân tích thành phần tính chất chất thải rắn: - Phân tích /kiểm tra trực tiếp (nghiên cứu phân loại cổ điển ) - Phân tích sản phẩm thị trường ( từ cân vật chất khu vực ) - Phân tích sản phẩm chất thải (từ trình xử lý ) Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng Khơng có phương pháp đơn độc phân tích tồn tính chất phế thải Tại khu vực thiếu số liệu phương tiện, cần thiết phải phối hợp phương pháp để kết hoàn chỉnh, tin cậy 1.3.2 Nguyên tắc lấy mẫu chất thải rắn Tùy thuộc mục đích nghiên cứu, mẫu chất thải rắn thường lấy bãi rác tập trung , xe tải khu vực, phường Phải điều tra theo mùa phải tiến hành theo phương pháp sau: Bước 1: Đối với mẫu để phân loại lý học THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 14 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN a Đổ chất thải thu gom xuống sàn b Trộn kỹ chất thải c Đánh trống chất thải theo hình nón d Chia hình nón thành phần lấy phần chéo ( A+B)(B+C) nhập hai phần vơi trộn e Chia phần chéo phối thành hai phần f Phối phần chéo thành hai đống, sau lại lấy đống ½ phần (xấp xỉ khoảng 20-30 kg) để phân loại lý học Bước 2: Đối với mẫu phân loại hóa học Mẫu phân tích lấy theo quy trình phần III Bảng 6: Thành phần chất thải rắn 100 kg mẫu bãi rác trung chuyển quận Thủ Đức Thành phần Khối lƣợng (kg) Chất thải thực phẩm 18 Giấy Bìa cứng 0,5 Nilong 14 Vải vụn Cao su 1,5 Da vụn 0,5 Rác làm vườn 0,9 Gỗ 1,2 Thủy tinh 0,5 Can, hộp Kim loại không thép 0,4 Kim loại thép 0,8 Bụi, tro, gạch 2,7 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 15 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Chất thải thơ Phân tích thành phần lý học Phân tích thành phần hóa học 2m3 Để phân tích trọng lượng riêng thành phần 100kg – 120kg Để tạo mẫu ban đầu – 2kg chất thải tươi 20 kg Độ ẩm pH Sấy khô nhiệt độ 102 – 1050C trọng lượng không đổi Nghiền nhỏ tới kích thước 1mm máy nghiền Sấy khơ lại nhiệt độ 750C Bảo quản bình cách ẩm Lấy mẫu sấy 25g 6g 5g 50mg 2.5g 3g 2g 1g 1g Các chất Chất Cacbon Nitơ Photpho Nhiệt lượng Sulfua Hydracacbon bay béo thô Độ tro Chất lỏng Tỷ số C/N Protein Nhiệt trị tinh THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN Nhiệt trị thô 16 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Hình : Sơ đồ phân tích chất thải rắn 1.3.3 Nguyên tắc phân loại vật lý Mẫu chất thải thu từ bước phân loại sau bỏ loại vào thùng đựng riêng sau: a) Các chất cháy ‾ Giấy ‾ Rác ( bao gồm thịt không bao gồm phần xương vỏ sò ) ‾ Hàng dệt ‾ Gỗ, cỏ, rơm rạ ‾ Chất dẻo, da, cao su b) Các chất không cháy ‾ Kim loại sắt ‾ Kim loại sắt ‾ Thủy tinh ‾ Đá sành ( không bao gồm xương vỏ sò ) c) Các chất hỗn hợp ‾ Các chất hỗn hợp có kích thước lớn 5mm ‾ Các chất hỗn hợp có kích thước nhỏ 5mm ( Tách hổn hợp có kích thước nhỏ 5mm lớn 5mm cách sàng qua cặp sàng, phân nhiều loại tốt) Cân ghi lại trọng lượng loại vào mẫu ghi sẵn sở trọng lượng ướt biểu thị theo phần trăm toàn mẫu 1.4 Các tiêu vật lý a) Trọng lượng riêng hay trọng lượng thể tích 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 tùy trường hợp: rác để tự nhiên không chưa thùng, rác chứa thùng không nén, rác chứa thùng nén Do đó, số liệu khối lượng riêng chất thải sinh hoạt có ý nghĩa ghi kèm theo phương pháp xác định khối lượng riêng Nguyên tắc: lấy mẫu chất thải thu theo quy trình mục THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 17 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Thể tích mẫu khoảng 50-100 lít Cho mẫu chất thải cách nhẹ nhàng vào thùng chứa biết thể tích ( thích hợp thùng có dung tích 100 lít ) thùng làm đầy Nhấc thùng chứa lên cách mặt sàn 30 cm thả xuống, lặp lại điều lần Tiếp tục làm đầy thùng Cân ghi lại kết lượng thùng chất thải Lấy kết bước trừ trọng lượng thùng chứa Lấy kết bước chia cho dung tích thùng chứa ta thu tỷ trọng theo đơn vị kg/lít Làm điều lần lấy kết trung bình Trọng lượng riêng chất thải rắn (BD) xác địn theo công thức sau: trọng lượng thùng chứa+chất thải –(Trọng lượng thùng chứa)Dung tích thùng chứa Trong trình thực hành, dùng bình chứa với dung tích 40 lít 13−1,540=0,2875 ��/� 6,5−1.540=0,125 ��/� 14,5−1,540=0,325 ��/� = 325 kg/m3 12−1,540 =0,2625 kg/l = 262,5 kg/m3 Trung bình: BDTB = 249,5 kg/m3 b) Độ ẩm Độ ẩm chất rắn thường biểu diễn theo hai cách: tính theo thành phần phần trăm khối lượng ướt thành phần phần trăm khối lượng khơ Q trình thí nghiệm áp dụng phương pháp khối lượng ướt.Độ ẩm chất thải rắn định nghĩa lượng nước chứa đơn vị trọng lượng chất thải trạng thái nguyên thủy Xác định độ ẩm tuân theo công thức a−ba % Trong đó: a: trọng lượng ban đầu mẫu b: trọng lượng mẫu sau sấy khô t0 =1050 C Bảng 7: Khối lượng riêng chất thải rắn có sinh hoạt khu dân cư THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 18 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Độ ẩm (% khối lượng ướt) Loại chất thải Khoảng dao động Đặc trưng Thực phẩm 50-80 70 Giấy 4-10 Carton 4-8 Nhựa 1-4 Vải 6-15 10 Cao su 1-a Da 8-12 10 Rác vườn 30-80 60 Gỗ 15-40 20 Thủy tinh 1-4 Lon thiếc 2-4 Nhôm 2-4 Các kim loại khác 2-4 Tro 6-12 Túi nilong 4-6 (Nguồn: công ty Green Eye Environment) Nhóm thu gom chất thải từ hộ gia đình để tiến hành xác định độ ẩm khâu phân tích thành phần chất thải rắn thực thủ công Phân loại chất thải rắn, cân khối lượng mẫu mang sấy với nhiệt độ 105oC giờ, mẫu gói giấy bạc sau mang cân lại khối lượng Độ ẩm nilong: 100−95,563100%=4,437% 100−91,368100%=8,632% 100−90,487100%=9,513% Độ ẩm trung bình mẫu nilong: 7,5273% Độ ẩm hữu cơ: 200−67,262200=66,369% THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 19 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 200−62,943200=68,5285% 200−70,43200 = 64,785% Độ ẩm trung bình mẫu hữu cơ: 66,56% So sánh với bảng độ ẩm nhóm thí nghiệm chưa tuyệt đối trình sấy chưa phân loại chi tiết ( nilong bao gồm nhựa, xốp, giấy…) Hữu gói giấy bạc q trình sấy giấy bạc giữ lại nước nên sấy chưa khơ hết Vì dẫn đến sai số trình xác định đọ ẩm nilong, chất hữu 1.5 Các tiêu hóa học a) Chất hữu Lấy mẫu, nung 9500 C Phần bay chất hữu hay gọi tổn thất nung, thông thường chất hữu dao động khoảng 40-60% Trong tính tốn, lấy trung bình 53% chất hữu b) Chất tro Độ tro: tỷ lệ lượng vật chất lại sau trình thiêu đốt chất thải Độ tro nhỏ trình cháy chất tốt �� x 100% a: khối lượng xỉ tro sau đốt b: khối lượng chất thải ban đầu Điểm nóng chảy tro nhiệt độ mà tro tạo thành từ q trình đốt chất thải bị nóng chảy kết dính tạo thành dạng rắn Nhiệt độ nóng cháy đặc trưng xỉ từ trình đốt rác sinh hoạt thường dao động khoảng từ 2000 đến 2200o F (1100o C đến 1200o C) Lần 1: 14,64100�100%=14,64% THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 20 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 11,521200�100%=5,7605% 12,798200�100%=6,399% 9,101200�100%=4,5505% Độ tro trung bình: 7,8375% Lần 2: 4,62200�100%=2,31% 6,361200�100%=3,18% 5,996200�100%=2,998% Độ tro trung bình: 2,8293% Lần kết sai số nhiều trình đốt chưa tuyệt đối, chất thải rắn chưa thành tro hoàn toàn, lượng nhiệt cung cấp không đủ c) Hàm lượng cacbon cố định Là lượng cacbon lại sau loại chất vô khác cacbon tro, hàm lượng thường chiế khoảng 5-12%, trung bình 7% Các chất vô khác tro bao gồm thủy tinh, kim loại… Đối với chất thải rắn đô thị, chất có khoảng 15%-30%, trung bình 20% d) Nhiệt trị Các giá trị tạo thành đốt chất thải rắn Giá trị xác định theo công thức Dulông: KJKg = 2,326 [145,4C +620 (H1/8O) +41.S] Trong đó: C– thành phần nguyên tố cacbon, %; H – thành phần nguyên tố hydro, %; O – thành phần nguyên tố ôxy, %; S – thành phần lưu huỳnh, %; Thành phần hóa học hợp phần cháy được, đươc trình bày bảng THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 21 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Bảng 8: Thành phần hóa học hợp phần cháy chất thải rắn Hợp phần % trọng lƣợng theo trạng thái khô C H O N S Tro 48 6,4 37,6 2,6 0,4 Giấy 3,5 44 0,3 0,2 Catton 4,4 5,9 44,6 0,3 0,2 Chất dẻo 60 7,2 22,8 Không xđ Không xđ 10 Vải, hàng 55 6,6 31,2 4,6 0,15 2,45 Cao su 78 10 Không xđ Không xđ 10 Da 60 11,6 10 0,4 10 Lá cây,cỏ 47,8 38 3,4 0,3 4,5 Gỗ 49,5 42,7 0,2 0,1 1,5 Bụi, gạch 26,3 0,5 0,2 68 Chất thải thực phẩm dệt vụn tro Số liệu trung bình chất dư trơ nhiệt chất thải rắn đô thị trình bày bảng Bảng 9: Số liệu trung bình chất dư trơ nhiệt chất thải rắn đô thị Hợp phần Chất trơ dƣ *(%) Khoảng giá Trung bình THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN Nhiệt trị KJ/Kg Khoảng giá trị Trung bình 22 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN trị Chất thải thực phẩm 2-8 3.489-6.978 4.652 Giấy 4-8 11.630-1.608 16.747,2 Catton 3-6 13.956-17.445 16.282 Chất dẻo 6-20 10 27.912-37.216 32.564 Vải vụn 2-4 2,5 15.119-18.608 17.445 Cao su 8-20 10 20.934-27.912 23.260 Da vụn 8-20 15.119-19.771 17.455 Lá cây,cỏ… 2-6 4,5 2.326-18.608 6.512,8 0,6-2 1,5 17.445-19.771 18.608 Thủy tinh 96-99+ 98 116.3-22.6 18.608 Can hộp 96-99+ 98 232,6-1.163 697,8 Phi kim loại 90-99+ 96 Không xđ Không xđ Kim loại 94-99+ 96 232,6-1.163 697,8 60-80 70 2.326-11.630 6.978 9.304-12.793 10.467 Gỗ Bụi, tro, gạch Tổng hợp 1.6 Các tiêu sinh học Ngoại trừ nhựa, cao su, da, phần chất hữu hầu hết chất thải rắn sinh hoạt phân loại sau: Những chất tan nước đường, tinh bột, amino acid, acid hữu khác Hemicellulose sản phẩm ngưng tụ đường carbon, đường carbon Cellulose sản phẩm ngưng tụ glucose, đường cảbon Mỡ, dầu sáp ester rượu acid béo mạch dài Ligrin hợp chất cao phân tử chứa vòng thơm nhóm methoxyl (-OCH3 ) Lignocellulose Proteins chuỗi amino acid Đặc tính sinh học quan trọng thành phần chất hữu có chất thải rắn sinh hoạt hầu hết thành phần có khả chuyển hóa sinh học tạo thành khí, chất rắn THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 23 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN hữu trơ, chất vô Mùi ruồi nhặng sinh trình chất hữu bị thối rữa (rác thực phẩm) có chất thải rắn sinh hoạt 1.6.1 Khả phân hủy sinh học thành phần chất hữu Hàm lượng chất rắn bay (VS), xác định cách nung nhiệt độ 5500C, thường sử dụng để đánh giá khả phân hủy sinh học chất hữu chất thải rắn sinh hoạt Tuy nhiên, việc sử dụng tiêu VS để biểu diễn khả phân hủy sinh học phần chất hữu có chất thải rắn sinh hoạt khơng xác số thành phần chất hữu dễ bay khó chịu phân hủy sinh học ( ví dụ giấy in báo, nhiều loại kiểng) Bảng 10: Thành phần có khả phân hủy sinh học số chất thải hữu tính theo hàm lượng lignin Thành phần VS(% chất rắn Hàm lượng lignin Phần có khả tổng cộng TS) (LC), (%VS) phân hủy sinh học 7-15 0.4 0.82 Giấy in báo 94 21.9 0.22 Giấy công sở 96.4 0.4 0.82 Carton 94 12.9 0.47 Rác vườn 50-90 4.1 0.72 Rác thực phẩm Giấy 1.6.2 Sự hình thành mùi Mùi sinh tồn trữ chất thải rắn thời gian dài khâu thu gom, trung chuyển thải bãi rác vùng khí hậu nóng q trình phân hủy kị khí chất hữu dễ bị phân hủy có chất thải rắn sinh hoạt Ví dụ, điều kiện kị khí, sulfate bị khử thành sulfide (S2-), sau thành sulfide kết hợp với hydro tạo thành H2 S Quá trình biểu diễn theo phương trình sau : 2CH3 CHOHCOOH + SO 2- -> 2CH3 COOH + S2- +H2 O + CO Lactate Sulfate Acetate Sulfide 4H2 + SO 2- -> S2- + 4H2 O THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 24 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN S2- + 2H -> H2 S Ion Sulfide kết hợp với muối kim loại sẵn có, ví dụ muối sắt , tạo thành sulfide kim loại: S2- + Fe2+ -> FeS Màu đen chất thải rắn phân hủy kị khí bãi chơn lấp chủ yếu hình thành muối sulfide kim loại Nếu tạo thành muối này, vấn đề mùi bãi chôn lấp trở nên nghiêm trọng Các hợp chất hữu lưu huỳnh bị khử tạo thành hợp chất có mùi methyl mercaptan aminobutyric acid CH3 SCH2 CH2 CH(NH2 )COOH +2H -> CH3 SH + CH3 CH2 CH2 (NH2 )COOH Methionine Methyl mercaptan Aminobutyric acid Methymercatan bị thủy phân tạo thành methyl alcohol hydrogen sulfide : CH3 SH + H2 O -> CH4 OH + H2 S 1.6.3 Sự sinh sản ruồi nhặng Vào mùa hè tất mùa vùng có khí hậu ấm áp, sinh sản ruồi khu vực chứa rác đề đáng quan tâm Quá trình phát triền từ trứng thành ruồi thường tuần kề từ ngày đẻ trứng Thông thường chu ký phát triển ruồi khu dân cư từ trứng thành ruồi biểu diễn sau: Trứng phát triển : 8-12 Giai đoạn đầu ấu trùng : 20 Giai đoạn thứ ấu trùng: 24 Giai đoạn thứ ấu trùng : ngày Giai đoạn nhộng : 4-5 ngày Tổng cộng : 9-11 ngày THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 25 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN KẾT LUẬN Với lượng chất thải rắn đô thị sinh hàng ngày lớn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường người không xử lý cách hợp lý Tỷ lệ thu gom, phân loại chất thải rắn tăng lên đáng kể, nhiên chưa đáp ứng yêu cầu mong muốn thực tế Phần lớn chất thải rắn chưa phân loại nguồn, mà thu gom lẫn lộn vận chuyến đến bãi chôn lấp Công tác tái chế, xử lý chất thải rắn nói chung quản lý, xử lý chất thải nguy hại nói riêng chưa đáp ứng yêu cầu Hoạt động tái chế , tái sửu dụng chất thải rắn manh mún Phân loại chất thải rắn nguồn có khả giải khó khăn tăng hiệu tái sử dụng , tái sinh tái chế, chất thải rắn sinh hoạt phân loại nên xử lý tái sử dụng với hiệu cao Bên cạnh đó, bảo vệ mơi trường trách nhiệm toàn xã hội, cá nhân phải nhận thức trách nhiệm chung tay bảo vệ môi trường, tạo chuyển biến tích cực nâng cao hiệu công tác bảo vệ môi trường nói chung cơng tác quản lý chất thải nói riêng, tiến tới bước ngăn ngừa tình trạng ô nhiễm môi trường TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách Quản lý chất thải rắn- Tập 1: Chất thải rắn đô thị-GS.TS.Trần Hiếu Nhuệ-Nhà xuất xây dựng Hà Nội-2001 http://www.gree- vn.com/pdf/Chuong_2_Quan_ly_CTRSH.pdf truyenthong/tapchimt/nctd42009/Pages/Thành-phần,-khối-lượng-chất-thải-rắn-sinh-hoạt-từ-hộgia-đình- và-khả- năng-thu- hồi,-tái-chế-Nghiên-cứu-điển-hình-tại-quận-1.aspx THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 26 ... phá sinh chất thải phân loại chất thải THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 10 KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 1.3 Thành phần tính chất chất thải rắn Thành phần lý, hóa học chất thải rắn đô thị... KHẢO 26 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN CHƢƠNG I: THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN MỞ ĐẦU Nghiên cứu đặc điểm chất thải tiến hành nhằm... nguồn nước THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Chất thải lỏng dễ cháy: chất lỏng, hỗn hợp chất lỏng chất lỏng chứa chất rắn hòa tan lơ lững Chất thải rắn dễ