Tái chế là hoạt động thu hồi lại từ chất thải các thành phần cĩ thể sử dụng để chế biến thành các sản phẩm mới sử dụng cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất.
Tái chế vật liệu: bao gồm các hoạt động thu gom vật liệu cĩ thể tái chế từ dịng rác, xử lý trung gian và sử dụng vật liệu này để tái sản xuất các sản phẩm, mới hoặc sản phẩm khác.
Tái chế nhiệt: bao gồm các hoạt động khơi phục năng lượng từ rác thải.
Hoạt động tái chế như hoạt động tái sinh lại chất thải thơng qua:
Tái sinh sản phẩm chuyển hố hĩa học Tái sinh sản phẩm chuyển hố sinh học sinh năng lượng từ các sản phẩm chuyển
Hoạt động tái chế mang lại những lợi ích sau:
Tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên bởi việc sử dụng vật liệu được tái chế thay cho vật liệu gốc;
Giảm lượng rác thơng qua việc giảm chi phí đổ thải, giảm tác động mơi trường do đổ
thải gay ra, tiết kiệm diện tích chơn lắp;
Một lợi ích là cĩ thể thu lợi nhuận từ hoạt động tái chế; hoạt động tái chế lúc này sẽ
mang tính kinh doanh và vì thế cĩ thể giải thích tại sao các vật liệu cĩ thể tái chế hiện được thu gom ngay từ nguồn phát sinh cho tới khâu xử lý và tiêu huỷ cuối cùng.
3.2.2.Các hoạt động tái chế, tái sinh và thu hồi chất thải
Hoạt động tái chế
Hoạt động tái chế và thu hồi chất thải được thực hiện thơng qua hệ thống thu gom chất thải rắn thao mạng lưới 3 cấp gồm: Người thu gom, đồng nát và buơn bán phế liệu.
Cơng nghiệp thu hồi cĩ 3 cấp được chia làm 6 nhĩm nghề: Cấp thứ nhất (người đồng nát và người nhặt rác)
Cấp thứ 2 (gồm những người thu mua đồng nát và người thu mua phế liệu từ người thu nhặt tại bãi rác, người đồng nát và người nhặt rác trên vỉa hè trong tồn thành phố).
Cấp thư ba, gồm những người buơn bán hoạt động kinh doanh với quy mơ lớn hơn ở
nhiều địa điểm cốđịnh và các đại lý thu mua.
Việc chế biến lại chất thải để lấy lại một vật liệu thơ sơ khai trước đây gọi là sự tận dụng
lại phế thải (salvage) và hiện nay được gọi là tái sinh (recycliêng). Ở mức thấp nhất của nĩ và
phần lớn cách tiếp cận cơng nghệ, các vật liệu thải địi hỏi phải được phân loại ngay tại nguồn bởi chính người tiêu thụ. Đây là mức tiếp cận lớn nhất bởi vì nĩ địi hỏi phí tổn năng lượng nhỏ nhất. Với các yêu cầu nghiêm ngặt đối với việc tái sinh, các đơ thị cần phải xem xét chi tiết các giải pháp tái sinh.
Hoạt động tái sinh
Tái sinh chất thải được coi như là các hoạt động nhằm thu hồi lại các thành phần cĩ ích trong rác mà chúng cĩ thể sử dụng để chế biến thành các sản phẩm mới dưới dạng vật chất hoặc năng lượng phục vụ cho sản xuất và tiêu dùng. Cơng việc này địi hỏi phải cĩ quá trình phân loại để tách riêng các thành phần rác thải. Sau đĩ, đối với một số chất thải cĩ khả năng tái
sinh như giấy, nilơng, nhựa, cao su, thủy tinh, kim loại… sẽđược thu gom lại và chuyển đến cơ sở tái sinh chất thải để làm nguyên liệu đầu vào cho việc sản xuất ra các phẩm mới.
Tái sinh vật liệu thải bao gồm các hoạt động thu gom vật liệu cĩ thể tái sinh từ dịng rác thải (giấy, nilon, nhựa, cao su, thủy tinh, kim loại,…), xử lý trung gian (làm sạch các chất bẩn bám theo) và sử dụng các vật liệu này để tái sản xuất ra các sản phẩm mới (giấy tái sinh, nhựa tái sinh,…) hoặc phối hợp cùng với một số nguyên liệu khác để sản xuất ra các sản phẩm hồn tồn mới (ví dụ cặn bùn từ nhà máy xử lý nước cấp được trộn với đất sét để sản xuất ra gạch
ống cĩ chất lượng tốt).
Cách thức đầu tiên của việc tái sinh chất thải là phân loại tại nguồn. Cĩ 2 dạng thức cơ
bản của việc phân loại tại nguồn để tái sinh. Thứ nhất, từng hộ gia đình được ban phát cho một số thùng chứa hoặc bao chứa chất thải rắn. Người chủ nhà cĩ trách nhiệm phân loại rác cĩ thể
sử dụng lại được và đặt nĩ vào trong thùng chứa thích hợp. Trong ngày thu gom quy định, thùng chứa rác được đưa ra để ngồi lềđường. Bất lợi đầu tiên (cơ bản) của việc cung cấp các thùng chứa rác tại nhà là chi phí, mà nĩ cĩ thể biểu hiện một sựđầu tưđáng kể. Dạng thứ hai của việc phân loại tại nguồn là cung cấp cho chủ nhà với chỉ một thùng chứa mà nĩ cĩ thể
chứa tất cả các vật liệu cĩ khả năng tái sinh ở trong đĩ. Người thu gom rác sau đĩ phân chia các loại vật liệu riêng ra theo từng loại, đặt nĩ vào trong các ngăn chứa riêng biệt ở trên xe lấy rác.
Một dạng chính yếu thứ hai của việc tái sinh chất thải là các cơ sở tái chế các vật liệu. Trong trường hợp này, vật liệu cĩ khả năng tái chếđược đưa tới một cơ sở trung tâm mà
ởđĩ vật liệu được phân loại bởi các biện pháp cơ khí và cần nhiều nhân cơng
3.2.3.Thu hồi và tái chế chất dẻo
Ở việt Nam các sản phẩm chất dẻo bắt đầu thâm nhập vào cuộc sống từ những năm 1960. Một số gia đình trước đây chế tạo từ te, nứa, sợi tự nhiên… lần lượt được thay thế bằng nhựa.
Trong cơng nghiệp và xây dựng, vật liệu Plastic cũng chiếm lĩnh thị trường trong nhiều lĩnh vực như cấp thốt nước, trang trí…
Vật liệu Plastic đã gĩp phần nâng cao mức độ văn minh của cuộc sống nhưng cũng
đặt ra khơng ít những vấn đề rắc rối liên quan đến cơng tác bảo vệ mơi trường.
Tuy nhiên dù bị chỉ trích rất nhiều nhưng Plastic vẫn được sử dụng ộng rãi do tính ưu việt của nĩ cả về mặt kinh tế lẫn mặt kỹ thuật. Với những tính năng ưu việt đĩ, Plastic dẫn đầu với những vật liệu cạnh tranh với nĩ trong trong lĩnh vực bao gĩi.
Chất ơ nhiễm Chất dẻo Giấy Ơ nhiễm khơng khí SO2 100 284 NOx 100 159 COx 100 159 C 100 640
Ơ nhiễm nước
COD 100 21560
BOD5 100 21500
Tính bền vững của chất dẻo dẫn đến tồn tại dai dẳng của nĩ trong thiên nhiên sau khi sử
dụng. Để phân rã sinh học hồn tồn chất Plastic cĩ nguồn gốc từ hĩa dầu
Những vấn đề đặt ra khi thu gom và tái chế vật liệu chất dẻo:
oMặc dù chất dẻo hiện đang à vật liệu được ưa chuộng và cĩ nhiều hứa hẹn nhưng chúng cũng đồng thời bị các nhà mơi trường phản đối do mức độ gây ơ nhiễm trong quá trình chế tạo, sử dụng và thiêu hủy. Các nhà mơi trường phản đối vật liệu Plastic vì những lý do sau đây:
oChất độc thải ra trong quá trình chế tạoPlastíc
oChất độc do phân hủy nhiệt gây ra khi đốt rác
oLàm giảm chất lượng chất thải rác, đặc biệt là chất lượng phân compost chế tạo từ rác.
3.2.4.Vấn đề tập trung thu hồi và xử lý các chất thải polyme – chất dẻo địi hỏi phải giải quyết ngay trong điều kiện sản xuất nơi cĩ nhu cầu chất dẻo, cĩ hai hướng:
1. Xử lý chế biến lại từng loại chất dẻo polyme ngay trong điều kiện sản xuất,ở đây chủ
yếu đối với các loại chất dẻo dùng phản ứng nhiệt.
2. Thu hồi tập trung các chất thải và vận chuyển tới nhà máy đặc biệt để chế biến sản phẩm xác định. Vấn đề sử dụng chất thải là vật liệu polyme với cơng nghệ và tính kinh tế càng trở nên phức tạp khi phải kểđến việc cải thiện tính chất của vật liệu chất dẻo như: bền vững
đối với quá trình oxy hĩa, bền vững sinh học, cơ học… Những vật liệu này khơng phân hủy tự
nhiên (thối rữa, phong hĩa, tan trong) mà dùng biện pháp phân hủy cưỡng bức (đốt, sấy nĩng, tàng trữ một nơi) thì lại gây ơ nhiễm bẩn mơi trường và do đĩ giá thành phá hủy lại cao hơn nhiều từ 6 – 8 lần so với chi phí xử lý và phá hủy các chất thải của đa số các xí nghiệp cơng nghiệp khác.
Khi giải quyết vấn đề sử dụng lại vật liệu polyme phải chia ra nhiều bước sau đây:
1. Tổ chức tập trung thu hồi các phế thải polyme trong cơng nghiệp
2. Nhận dạng chính xác và nhanh chĩng các loại phế thải này nhằm mục đích thu thập phế
thải phù hợp với chủng loại vật liệu ban đầu
3. Tạo lập sơ đồ mới và hồn thiện các sơđồ cơng nghệ cĩ sẵn, để chế biến lại lần hai 4. Phân tích kinh tế một cách cẩn thận về các phương pháp gia cơng chế biến khác nhau.
3.2.5. Thu hồi và tái chế các sản phẩm cao su.
Trong cơng nghiệp chế tạo máy, việc sử dụng các sản phẩm cao su kỹ thuật rất đa dạng. Trong đĩ phức tạp chủ yếu nhất là giải quyết vấn đề sử dụng các sản phẩm bỏđi và cũ khơng dùng nữa. Mặc dù cao su được sử dụng ở các thiết bị cơng nghệ các loại nhưng tỷ lệ về lượng thì rất thấp so với khối lượng các sản phẩm.
Hồn nguyên cao su là một hướng cơ bản và cĩ lợi nhất trong việc gia cơng lại các sản phẩm bỏđi bởi vì cho cao su hồn nguyên vào lẫn với hỗn hợp cao su thì sẽ tiết kiệm được rất nhiều cao su mới và các thành phần phụ khác, ta biết trong các loại cao su cĩ tới 5 –6 đến 20 thành phần chất liệu khác nhau.
Quá trình hồn nguyên bao gồm:
¾ Cơng đoạn chuyển cao su thành vật liệu đàn hồi dẻo ¾ Xử lý kỹ thuật
¾ Quá trình lưu hĩa.
¾ Trước khi đưa cao su vào hồn nguyên người ta phải phân loại theo sản phẩm, theo dạng và lượng. Sau khi loại các kim loại và các tạp chất khác khỏi cao su, người ta nghiền nĩ thành bột tới mức nhất định nào đĩ và giải phĩng ra các mẫu kim loại đen.
¾ Thực tiễn cho thấy tốt nhất nên nghiền sơ bộ trong mơi trường nitơ lỏng với nhiệt
độ – 30 và – 600C. Cao su trở nên giịn và dễ tách khỏi kim loại
Mục đích Cơng nghệ
Giảm khối lượng
thu hồi năng lượng (nhiệt và điện)
Giữ ổn định các chất độc hại trong rác thải
Giữ vệ sinh, an tồn cho sức khoẻ cộng
đồng Tái chế Giảm kích thước bằng các phương pháp nén, ép… Đốt rác Đốt rác cĩ tái chế nhiệt Đốt rác cĩ hệ thống nung chảy để giảm thể tích (cơng nghệ mới) Đốt khí cĩ hệ thống nung chảy (mới được sử dụng ờ Nhật) Tạo nguồn năng lượng mới từ rác thải (RDF) Chế biến phân compost; cắt nhỏ và phân loại(phương pháp xử lý trung gian)
3.2.6. Hoạt động thu hồi và tái chế chất thải tại Việt Nam
o Tình trạng thu gom và xử lý chất thải rắn đơ thị và cơng nghiệp chưa đáp ứng yêu cầu hiện nay cũng là một nguyên nhân quan trọng gây ơ nhiễm mơi trường.
o Theo con số thống kê từ các tỉnh, thành phố, từ năm 1996 đến năm 1999 lượng chất thải rắn bình quân khoảng từ 0,6 kg/người – ngày đế 0,8 kg/người – ngày.
o Ở một sốđơ thị nhỏ, lượng chất thải rắn phát sinh dao động từ 0,3 kg/người – ngày đến 0,5 kg/người – ngày.
o Lượng rác thải đơ thị cũng như cơng nghiệp ngày càng tăng, tính chất độc hại của rác thải cũng tăng..
3.3. XỬ LÝ CTR BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC
3.3.1. Giảm kích thước
Phương pháp giảm kích thước được sử dụng nhằm mục đích là làm giảm kích thước của các loại vật liệu CTR trong rác thải đơ thị. Các vật liệu CTR được làm giảm kích thước cĩ thể
sử dụng trực tiếp như là làm lớp che phủ trên mặt đất hay là sử dụng làm phân compost hoặc một phần được sử dụng cho các hoạt động tái sinh chất thải rắn. Thiết bị thích hợp sử dụng trong việc giảm kích thước CTR tùy thuộc vào loại, hình dạng, đặc tính của CTR và tiêu chuẩn lựa chọn thiết kế những thiết bị cho phù hợp.
Các thiết bị
Các thiết bị thường sử dụng là: 1) búa đập, rất cĩ hiệu quả khi đối với các vật liệu cĩ đặc tính giịn - dễ gãy; 2) khoan cắt bằng thuỷ lực, dùng để làm giảm kích thước của các vật liệu mềm hơn so với dùng búa đập; 3) máy nghiền, cĩ ưu điểm là di chuyển dễ dàng được, cĩ thể
sử dụng để làm giảm kích thước cho nhiều loại CTR khác nhau như là các nhánh cây, gốc cây, hay là các loại CTR rắn từ quá trình xây dựng.
Sự hình thành các đặc tính (performance characteristic):
Với phương pháp này, kích thước CTR thay đổi đáng kể. Nếu dùng búa đập thì kích thước phần chất thải sau khi đập khơng đồng nhất. Các vật liệu giịn, dễ gãy như thuỷ tinh, đã cĩ kích thước to hơn các kim loại chứa sắt và khơng chứa sắt. Để tăng hiệu quả, kết hợp lưới chắn với búa đập để loại thủy tinh ra khỏi chất thải rắn.
Tiêu chuẩn thiết kế:
Thiết bị làm giảm kích thước chất thải rắn được thiết kế dựa vào tải trọng CTR (tấn/h) và năng lượng tiêu thụ.
Lựa chọn thiết bị làm giảm kích thước chất thải rắn.
Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn thiết bị
Yếu tố Nhận xét
1. Loại chất thải rắn cần giảm kích
thước tâm nhTính chư: giịn hay mất cơ họềc cm ủa CTR cần quan 2. Kích thước yêu cầu Búa đập làm giảm kích thước CTR
khơng đồng nhất, khoan cắt thì ngược lại 3. Phương pháp nhập liệu Cơng suất băng tải nhập liệu phải phù hợp với thiết bị 4. Đặc tính vận hành Năng lượng yêu cầu (Hp.h/tấn), chế độ bảo trì, vận hành đơn giản, đáng tin cậy và kiểm sốt được tiếng ồn, khí thải và nước thải
5. Vị trí Sân hay nền xi măng ở vị trí cao, khơng đọng nước
6. Yêu cầu về lưu trữ và vận chuyển Vật liệu sau khi đã giảm kích thước cần được lưu trữ và chuyển đến cuối dây chuyền
Bởi vì các thiết bị làm giảm kích thước CTR được sản xuất từ nhiều hãng khác nhau, nên người thiết kế phải lựa chọn sao cho thiết bị tạo ra thích hợp với mục tiêu thiết kế và hiệu quả
kinh tế.
3.3.2. Phân loại theo kích thước
Phân loại theo kích thước hay sàng lọc là một quá trình phân loại một hỗn hợp các loại vật liệu CTR cĩ kích thước khác nhau thành 2 hay nhiều loại vật liệu phần cĩ cùng kích thước bằng cách sử dụng các loại sàng cĩ kích thước khác nhau. Quá trình phân loại cĩ thể thực hiện khi vật liệu cịn ướt hoặc khơ, thơng thường quá trình phân loại gắn liền với các cơng đoạn chế
biến chất thải tiếp theo. Các sàng lọc được sử dụng trước và sau khi nghiền rác, sau cơng đoạn tách khí từ quá trình thu hồi năng lượng (after air clasification in the processing of refuse – derived fuel (RDF)). Đơi khi các loại sàng lọc cũng được sử dụng trong quá trình chế biến các sản phẩm phân compost với mục đích là tăng tính đồng nhất của các loại sản phẩm.
Các thiết bị thường được sử dụng nhiều nhất là các loại sàng rung, sàng cĩ dạng trống quay và sàng đĩa. Loại sàng rung được sử dụng đối với CTR khi các vật liệu tương đối khơ như kim loại, thủy tinh, gỗ vụn, mảnh vỡ trong CTR xây dựng. Loại sàng trống quay dùng để
tách rời các loại giấy carton và giấy vụn, đồng thời bảo vệ được tác hại máy nghiền khỏi hư
hỏng do CTR cĩ kích thước lớn. Loại sàng đĩa là một dạng cải tiến của sàng rung với những
ưu điểm như cĩ thể tự làm sạch và tựđiều chỉnh cơng suất.
3.3.3. Phân loại theo tỉ trọng khối lượng
Phân loại bằng phương pháp khối lượng tỉ trọng là một phương pháp kỹ thuật được sử
dụng rất rộng rãi dùng để phân loại các vật liệu cĩ CTR dựa vào khí động lực và sự khác nhau về khối lượng riêng khác nhau. Phương pháp này được sử dụng để phân loại CTR đơ thị tách rời các loại vật liệu từ quá trình tách nghiền thành 2 phần riêng biệt loại khác nhau: dạng cĩ