Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn

Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn Bài giảng môn học quản lý và kỹ thuật xử lý chất thải rắn

9/8/2009 BÀI GIẢNG MÔN HỌC QUẢN LÝ VÀ KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Chương 1: CHƯƠNG MỞ ĐẦU GVHD: TS NGUYỄN TẤN PHONG NỘI DUNG CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Định nghóa chất thải rắn 1.2 Tổng quan lịch sử quản lý chất thải rắn 1.3 Sự phát sinh chất thải rắn xã hội công nghiệp 1.4 nh hưởng chất thải rắn đến môi trường sinh thái 1.5 Hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị 1.6 Quản lý tổng hợp chất thải rắn 1.7 Những thách thức việc quản lý chất thải rắn tương lai 9/8/2009 1.1 Định nghóa chất thải rắn Chất thải rắn (CTR) bao gồm tất chất thải dạng rắn sinh hoạt động người động vật bị vứt bỏ không hữu dụng Thuật ngữ CTR sử dụng bao gồm: vật chất rắn không đồng thải từ cộng đồng dân cư đô thị chất thải đồng ngành sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, Tài liệu đề cập chủ yếu đến CTR đô thị, tích lũy lưu cữu chất thải rắn ảnh hưởng lớn đến đời sống người dân 1.2 Tổng quan lịch sử quản lý chất thải rắn (1) Chất thải rắn (CTR) có từ ngày đầu người có mặt trái đất Trong giai đoạn tiền sử: mật độ người thấp, diện tích rộng lớn khả tự làm thiên nhiên CTR không ảnh hưởng lớn môi trường sinh thái Khi người sống tập trung đô thị: CTR trở thành quan tâm cộng đồng người khối lượng lớn, thành phần phức tạp, phát sinh tích tụ chúng Giai đoạn khoa học kỹ thuật công nghệ phát triển: sinh nhiều loại CTR khả phân hủy tồn lâu thiên nhiên, vấn đề quản lý CTR có vai trò quan trọng việc bảo vệ môi trường sống người 9/8/2009 1.2 Tổng quan lịch sử quản lý chất thải rắn (2) Kém hiểu biết công tác quản lý CTR gây nhiều bệnh dịch khủng khiếp giới dịch hạch, dịch tả Châu u năm 30-40 kỷ 19 Do tác động có hại mặt sức khỏe cộng đồng lý CTR đặt từ đầu kỷ XX vấn đề quản Các phương pháp quản lý CTR đơn giản : - Đổ chất thải rắn mặt đất; - Đổ chất thải rắn vào nước (sông, hồ, biển); - Chôn chất thải rắn lòng đất; - Làm thức ăn cho gia súc; - Đốt chất thải rắn; 1.2 Tổng quan lịch sử quản lý chất thải rắn (3) Đến năm 1906, lý thuyết vấn đề quản lý CTR đời tác giả H.de B.Parsons viết với sách mang tựa đề “Đổ bỏ rác thải đô thị” Hiện hệõ thống quản lý CTR không ngừng phát triển, đặc biệt Mỹ nước công nghiệp phát triển tiên tiến Nhiều hệ thống quản lý CTR với hiệu cao đời kết hợp hợp lý thành phần sau đây: - Hệ thống tổ chức quản lý; - Quy hoạch quản lý; - Công nghệ xử lý; - Luật pháp quy định quản lý CTR; 9/8/2009 1.3 Sự phát sinh chất thải rắn xã hội công nghiệp VẬT LIỆU THÔ SẢN XUẤT TÁI CHẾ VÀ TÁI SINH Mãnh vỡ vụn lại Chất thải lại trình sản xuất SẢN XUẤT THỨ CẤP NGƯỜI TIÊU DÙNG ĐỔ BỎ SAU CÙNG Nguyên liệu thô, sản phẩm, vật liệu tái sinh Chất thải 1.4 nh hưởng chất thải rắn đến môi trường sinh thái (1) Rác hữu phân hủy nhanh, sản sinh mùi hôi khó chịu trở nên hấp dẫn với chuột, ruồi, bọ Trong rác sinh hoạt đô thị thành phố lớn với thành phần chất hữu chiếm 30 >70%, điều kiện nhiệt đới ẩm Việt Nam (độ ẩm 50-70%) môi trường tốt cho vi sinh vật gây bệnh phát triển Vi trùng gây bệnh: thương hàn (Salmonnella typhi, Salmonnella paratyphi A&B); lỵ (Shtaalla spp); tiêu chảy (Escherichia coli); lao (Mycobacterium tubecudis); bạch hầu (Coryner bacterium doptheriac); giun sán (Ascaris lumbricosdis taciaasaginata); Trực khuẩn thương hàn, trực khuẩn lỵ, trực khuẩn lao tồn từ đến 42 ngày rác Trực khuẩn phó thương hàn tồn lâu từ 24 đến 107 ngày 9/8/2009 1.4 nh hưởng chất thải rắn đến môi trường sinh thái (2) Việc thu gom, xử lý rác bất hợp lý nguyên nhân quan trọng làm tăng xuống cấp nghiêm trọng hệ thống thoát nước Rác nhiều xã bừa bãi thẳng vào hệ thống cống rãnh kênh rạch làm tắc cống, cản trở dòng chảy gây ô nhiễm nặng nề đến nguồn nước Quan sát hai bên bờ sông, kênh rạch nước đen ngòm, hôi thối bị ô nhiễm tải trọng chất bẩn cao phần CTR Nguồn nước khả làm 1.4 nh hưởng chất thải rắn đến môi trường sinh thái (3) Các bãi rác lộ thiên không nâng cấp, quản lý kỹ, không hợp vệ sinh gây nhiều vấn đề nghiêm trọng khác báo chí đưa tin nhắc nhở năm qua Đó nơi nuôi dưỡng ruồi nhặng, chuột bọ, truyền mầm bệnh nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí, đất nước, nguồn nước ngầm Vào mùa mưa, nguồn nước rò ró đen ngồm chảy từ bãi rác xuống đồng ruộng, kênh mương gần thấm qua đất xâm nhập vào nguồn nước ngầm gây ô nhiễm môi trường nặng 9/8/2009 1.4 nh hưởng chất thải rắn đến môi trường sinh thái (4) Mùi hôi tạo thành phân hủy kị khí thành phần hữu có khả phân rã nhanh có rác Ví dụ điều kiện kị khí, sulfate bị khử thành sulfide(S2-), sau kết hợp hydrô tạo thành H2S có mùi hôi khó chịu Sự biến đổi sinh học hợp chất hữu chứa gốc sulfur dẫn đến hình thành hợp chất có mùi hôi methyl mercaptan acid aminobutyric Sự biến đổi methioine amino acid sau: CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH -> Methionine CH3SH + methyl mercaptan CH3CH2CH2(NH2)COOH aminobutyric acid Methyl mercaptan bị thủy phân sinh hóa thành methyl alcohol H2S: CH3SH + H2O -> CH4OH + H2S 1.4 Aûnh hưởng chất thải rắn đến môi trường sinh thái (5) Nước rò ró (leachate): chất lỏng thấm qua chất thải rắn chứa nhiều chất hoà tan lơ lửng hoá học chất sinh học từ CTR Một phần nước rò ró chất lỏng sinh từ phân hủy chất thải phần lại chất lỏng từ vào bãi rác như: nước mưa, nước ngầm 9/8/2009 THÀNH PHẦN ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC RÒ RĨ TỪ BÃI RÁC Khoảng giá trị(mg/l) Thành phần PH Giá trị trung bình(mg/l) 5,3 - 8,5 BOD5 2.000 - 30.000 10.000 TOC (Carbon hữu tổng cộng) 1.500 - 20.000 6.000 COD 3.000 - 45.000 18.000 TSS 200 -1.000 500 10 - 100 200 10 - 800 200 N-Nitrate - 40 25 Phosphorus tổng cộng - 70 30 Ortho phosphorus - 50 20 Độ kiềm tính CaCO3 1.000 -10.000 3.000 Độ cứng tổng cộng CaCO3 300 -10.000 3.500 Calcium 200 - 3.000 1.000 Maggnesium 50 - 1.500 250 K+ 200 - 2.000 300 Na+ 200 - 2.000 500 Chloride 100 - 3.000 500 Sulfate 100 - 1.500 300 50 - 600 60 N-organic N-ammonia Sắt tổng cộng 1.5 Hệ thống quản lý CTR đô thị NGUỒN PHÁT SINH CHẤT THẢI RẮN THU GOM, PHÂN LOẠI, LƯU TRỮ VÀ XỬ LÝ TẠI NGUỒN THU GOM BÊN NGOÀI (THU GOM, THỨ CẤP) TRUNG CHUYỂN VÀ VẬN CHUYỂN PHÂN LOẠI, TUẦN HOÀN, XỬ LÝ VÀ VẬN CHUYỂN ĐỔ BỎ (CHÔN LẤP HP VỆ SINH) 9/8/2009 1.6 Quản lý tổng hợp CTR(1) • • • • Công nghệ+kỹ thuật + chương trình quản lý phù hợp (ISWM) Thứ bậc hành động ưu tiên việc thực quản lý tổng hợp CTR: 1) Giảm thiểu nguồn 2) Tái chế 3) Chế biến chất thải 4) Chôn lấp hợp vệ sinh 1.6 Quản lý tổng hợp CTR(2) Giảm thiểu nguồn Giảm số lượng CTR, giảm chi phí phân loại tác động bất lợi môi trường Trong sản xuất thiết kế, sản xuất đóng gói sản phẩm nhằm giảm thành phần độc hại, giảm thể tích bao bì tạo sản phẩm bền Hộ gia đình, khu thương mại, nhà máy… từ việc lựa chọn hàng hóa tái sử dụng sản phẩm vật liệu 9/8/2009 1.6 Quản lý tổng hợp CTR(3) Tái chế Giảm nhu cầu sử dụng tài nguyên giảm đáng kể khối lượng CTR phải chôn lấp giai đoạn: 1) Phân loại thu gom CTR 2) Chuẩn bị nguyên liệu cho việc tái sử dụng, tái chế 3) Tái sử dụng tái chế 1.6 Quản lý tổng hợp CTR(4) Chế biến chất thải Biến đổi lý, hóa, sinh CTR • 1) Nâng cao hiệu hệ thống quản lý CTR 2) Tái sinh tái sử dụng • 3) Sử dụng sản phẩm tái chế Sự chuyển hóa CTR giảm đáng kể dung tích bãi chôn lấp Giảm thể tích CTR cách đốt ví dụ điển hình 9/8/2009 1.6 Quản lý tổng hợp CTR(5) Chôn lấp CTR khả tái chế, tái sử dụng phần lại sau chế biến đốt Hai hướng chôn lấp CTR • 1)Thải bỏ mặt đất hay chôn lấp vào đất • 2)Thải bỏ xuống biển 1.7 Những thách thức việc quản lý CTR tương lai • 1) Thay đổi thói quen tiêu thụ sản • phẩm xã hội; • 2) Giảm lượng CTR nguồn; • 3) Xây dựng bãi chôn lấp an toàn hơn; 4) Phát triển công nghệ 10 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN PHÂN HỮU CƠ 9 Nhiệt độ luống ủ trì khoảng 400C đến 700C, để thúc đẩy nhanh trình phân hủy tiêu diệt mầm bệnh cách hiệu Trong trình ủ, lượng nước rỉ rác phát sinh có lượng khí thải, lượng khí mang theo nhiệt lượng lớn nên phần dẫn tháp để trì nhiệt độ ủ phần khí thu gom dẫn vào bể hấp thụ sinh học không phát sinh khí thải môi trường MỘT SỐ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN PHÂN HỮU CƠ Sau phân hủy hiếu khí tháp kín 21 ngày, compost vận chuyển sang khu vực tháp phân hủy vòng 28 ngày để compost hoàn toàn ổn định, đảm bảo hoàn toàn mặt sinh học Trong trình không bổ sung nước không xáo trộn 54 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN PHÂN HỮU CƠ Sau ổn định hoàn toàn, compost từ luống ủ đưa đến máy sàng có kích thước lỗ 5mm, phần compost sàng phân loại thủ công để tách chất vô sót lại, phần chất hữu lại đưa khu vực ủ hiếu khí để thực ủ lại MỘT SỐ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN PHÂN HỮU CƠ 9 Compost qua sàng qua công đoạn nghiền tiếp tục sàng đạt kích thước khoảng 2mm theo tiêu chuẩn, compost thu dạng thô, phối trộn bổ sung thêm nguồn dinh dưỡng khác để đạt tiêu chuẩn phân hữu phù hợp với mục đích sử dụng Cuối cùng, compost đóng bao vận chuyển đến nhà lưu trữ trước đưa thị trường tiêu thụ 55 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN PHÂN HỮU CƠ 9 Phương án kết hợp sử dụng tháp để thổi khí nên thu hồi phần nhiệt, trì nhiệt độ trình thổi khí Hơn lượng khí thải trình phân hủy thu hồi xử lý hệ thống hấp thụ sinh học Nước rỉ rác phát sinh thu gom, tuần hoàn nên chất thải phát sinh trình ủ compost giảm lưu lượng lẫn nồng độ chất ô nhiễm, tăng hiệu trình xử lý trước thải vào môi trường MỘT SỐ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN PHÂN HỮU CƠ Mặt khác, thực thổi khí liên tục thiết bị kín nên bảo đảm cấp khí đầy đủ phân hủy nhanh phương pháp ủ khác diệt VSV gây bệnh Đồng thời toàn trình ủ compost không bị ảnh hưởng thời tiết trình ủ thực container kín 56 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN PHÂN HỮU CƠ 9 Nhược điểm phương án chi phí đầu tư cho thiết bị ban đầu lớn, chi phí lớn nhà máy compost chi phí vận hành hệ thống thổi khí tháp, nhiên công nghệ áp dụng kết hợp ủ thụ động 28 ngày cuối nên giảm đáng kể chi phí thổi khí Bên cạnh đó, đầu tư hệ thống phần mềm quản lý thụ động để tối ưu hóa cấp khí giảm đến mức thấp lượng khí cần cung cấp CTRSH Trạm cân Sàng phân loại Tạp chất kích thước lớn Xé bao Phân loại Nylon, giấy, thủy tinh,… Tuyển từ Kim loại Nghiền (trục vít) sàng Cắt Thổi khí Nước Ủ thổi khí cưỡng Nước rỉ rác Ủ ổn định Sàng (