CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN
1.1.6. Các phương pháp xử lý rác thải
1.1.6.2. Các phương pháp xử lý chất thải
Phương pháp cơ học: bao gồm tách kimloại, thủy tinh, nhựa ra khỏi chất thải;
sơ chế, đốt chất thải không có thu hồi nhiệt; lọc tạo rắn đối với các chất thải bán lỏng.
Phương pháp cơ lý: phân loại vật liệu; thủy phân; sử dụng chất thải như nhiên liệu; đúc ép các chất thải, sử dụng làm vật liệu xây dựng.
Phương pháp sinh học: chế biến ủ sinh học, mê tan hóa trong các bể thu hồi sinh học.
1.1.6.2.1. Phương pháp ủ sinh học làm phân compost
Ủ sinh học là quá trình ổn định hóa các chất hữu cơ đểhình thành các chất mùn, với thao tác sản xuất và kiểm soát một cách khoa học tạo môi trường tối ưu đối với quá trình. Quá trìnhủhữu cơ từ rác hữu cơ là một phương pháp truyền thống được áp dụng phổbiếnởcác quốc gia đang phát triển trong đó có Việt Nam.
Phương pháp này thích hợp với loại chất thải rắn hữu cơ trong chất thải sinh hoạt chứa nhiều cácbonhyđrat như đường, xenllulo, lignin, mỡ protein, những chất thải này có thể phân hủy đồng thời hoặc từng bước một. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ dạng này thường xảy ra với sự có mặt của ôxy không khí (phân hủy hiếu khí) hay không có không khí (phân hủy yếm khí, lên men). Hai quá trình này xảy ra đồng thời ở một khu vực chứa chất thải và tùy theo mức độ thông khí mà dạng này hay dạng kia chiếm ưu thế. Sản phẩm thu được là hợp chất mùn không mùi, không chứa vi sinh vật gây bệnh và hạt cỏ.
Trường Đại học Kinh tế Huế
Hình 2: Quy trình công nghệ ủ sinh học quy mô công nghiệp
Nhặt thủ công
Máy xúc
Máy xúc
1.1.6.2.2. Phương pháp thiêu đốt
Đốt rác là quá trình oxy hóa chất thải ở nhiệt độ cao. Phương pháp này phù hợp để xử lý rác thải rắn công nghiệp và rác thải rắn nguy hại hữu cơ như cao su, nhựa, giấy, da, cặn dầu, dung môi, bao bì thuốc bảo vệthực vật và nhất là chất thải y tếtrong những lòđốt chuyên dụng hoặc trong công nghiệp như lò nung xi măng.
Chất thải rắn hữu cơ
Sàn tập kết
Băng phân loại
Nghiền
Kiểm soát nhiệt tự động
Cân điện tử
Tái chế
Trộn
Lên men
Ủ chín
Sàng
Tinh chế
Trộn phụ gia N.P.K Vê viên
Đóng bao Cung cấp độ ẩm
Thổi khí cưỡng bức
Phân tươi
Bể chứa
Trường Đại học Kinh tế Huế
Xử lý chất thải bằng phương pháp thiêu đốt có thể làm giảm tới mức tối thiểu chất thải có khâu xử lý cuối cùng. Nếu áp dụng công nghệ tiên tiến sẽ mang lại nhiều ý nghĩa đối với môi trường, song đây là phương pháp xử lý tốn kém nhất so với phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh, chi phí để đốt một tấn rác cao hơn khoảng hơn 10 lần.
Công nghệ đốt rác thường được sử dụng ở các nước phát triển vì phải có nền kinh tế đủ mạnh để bao cấp cho việc thu đốt rác thải sinh hoạt như là một dịch vụ phúc lợi xã hội của toàn dân. Tuy nhiên, việc thu đốt rác sinh hoạt bao gồm nhiều chất thải khác nhau sẽ tạo ra khói độc điôxin, nếu không xử lý được loại khí này là rất nguy hiểm tới sức khỏe.
Năng lượng phát sinh có thể tận dụng cho các lò hơi, lò sưởi hoặc cho ngành công nghiệp nhiệt điện và phát điện. Mỗi lòđốt phải được trang bị một hệ thống xử lý khí thải tốn kém để khống chế ô nhiễm không khí do quá trìnhđốt gây ra.
Hiện nay, tại các nước châu Âu có xu hướng giảm đốt rác thải vì hàng loạt các vấn đề kinh tế cũng như môi trường cần phải giải quyết. Việc thu đốt rác thải thường chỉ áp dụng cho việc xử lý rác thải độc hại như rác thải bệnh viện hoặc rác thải công nghiệp vì các phương pháp xử lý khác không thể xử lý triệt để được.
Trường Đại học Kinh tế Huế
Hình 3: Hệ thống thiêu đốt chất thải
Dầu cũ
Bùn
Chôn Ủsinh học làm
compost
Phân loại
Ống khói Rác thải sinh
hoạt
Chất thải công
nghiệp Chất thải Dầu cũ Bùn cống
đường phố
Kho chứa
Gia công nghiền nhỏ
Trộn
Bunke
Thiết bị đốt Cặn, chất
không cháy
Bunke
Xử lý hoàn thiện
Sản xuất hơi
Khí thải
Xử lý khí Nhiệt
Ép sắt vụn
Nước
Trường Đại học Kinh tế Huế
1.1.6.2.3. Phương pháp chôn lấp
Chôn lấp hợp vệsinh là biện pháp tiêu hủy chất thải được áp dụng rộng rãi trên thếgiới. Theo công nghệnày, rác thải công nghiệp và chất thải nguy hại dạng rắn hoặc sau khi đã cố định ở dạng viên được đưa vào các hố chôn lấp có ít nhất hai lớp đốt chống thấm, có hệthống thu gom nước rò rỉ đểxử lý, có hệ thống thoát khí, có giếng khoan đểgiám sát khả năng ảnh hưởng tới nước ngầm.
Phương pháp này chi phí thấp và được áp dụng phổ biến ở các nước đang phát triển. Việc chôn lấp được thực hiện bằng cách sử dụng xe chuyên dùng chở rác tới các bãiđãđược xây dựng trước. Sau khi rác được đổ xuống, dùng xeủi san bằng, đầm nén trên bề mặt và đổ lên một lớp đất. Hàng ngày phun thuốc diệt muỗi và rắc vôi bột....Theo thời gian, sự phân hủy vi sinh vật làm cho rác trở nên tơi xốp và thể tích của các bãi rác giảm xuống. Việc đổ rác tiếp tục cho đến khi bãi đầy thì chuyển sang bãi mới. Hiện nay, việc chôn lấp rác thải sinh hoạt và rác hữu cơ vẫn được sử dụng ở các nước đang phát triển, nhưng phải tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về bảo vệ môi trường. Việc chôn lấp chất thải có xu hướng giảm dần, tiến tới chấm dứt ở các nước đang phát triển. Các bãi chôn lấp rác thải phải được đặt cách xa khu dân cư, không gần nguồn nước mặt và nước ngầm. Đáy của bãi rác nằm trên tầng đất sét hoặc được phủ một lớp chống thấm bằng màng địa chất. Ở các bãi chôn lấp rác cần thiết phai thiết kế thu gom và xử lý rác thải trước khi thải ra môi trường. Việc thu khí ga để biến đổi thành năng lượng là một trong những khả năng thu hồi một phần kinh tế đầu tư cho bãi rác.
Phương pháp này có các ưu điểm như: công nghệ đơn giản; chi phí thấp, song nó cũng có một số nhược điểm như: chiếm diện tích đất tương đối lớn; không được sự đồng tình của khu dân cư xung quanh; việc tìm kiếm xây dựng bãi chôn lấp mới là khó khăn và có nguy cơ dẫn đến ô nhiễm môi trường nước, không khi, gây cháy nổ.
1.1.6.2.4. Xử lý chất thải bằng công nghệ Hydromex
Công nghệ Hydromex nhằm xử lý rác đô thị thành các sản phâm phục vụ xây dựng, làm vật liệu, năng lượng và các sản phẩm nông nghiệp hữu ích.
Trường Đại học Kinh tế Huế
Bản chất công nghệ Hydromex là nghiền nhỏ rác, sau đó polyme hóa và sử dụng áp lực để nén, định hình các sản phẩm. Rác thải được thu gom chuyển về nhà máy, không cần phân loại được đưa vào máy cắt, nghiền nhỏ, sau đó đi qua băng tải chuyển đến các thiết bị trộn
Hình 4: Xử lý chất thải bằng công nghệ Hydromex
1.1.6.2.5.Phương pháp xử lý ép kiện
Rác thu gom tập trung về nhà máy chế biến được phân loại bằng phương pháp thủ công trên băng tải. Các chất trơ và các chất có thể tận dụng được như: kim loại, nion, giấy, thủy tinh, nhựa,...được thu hồi để tái chế. Những chất còn lại sẽ được băng tải chuyển qua hệ thống ép nén rác bằng thủy lực với mục đích giảm tối đa thể tích khối lượng rác và tạo thành các kiện có tỷ số nén cao. Các khối rác ép này được sử dụng vào việc san lấp, làm bờ chắn các vùng đất trũng.
Chất thải rắn chưaphân loại
Chất thải lỏng hỗn hợp
Thành phần Polyme hóa
Kiểm tra bằng mắt
Cắt xé hoặc nghiền nhỏ
Làmẩm
Trộn đều
Ép hoặc đùn Sản phẩm mới
Trường Đại học Kinh tế Huế
Hình 5: Công nghệ xử lý rác thải bằng phương pháp ép kiện
1.1.6.2.6. Phương pháp xử lý bằng công nghệ Seraphi
Ban đầu rác thải được đưa tới nhà máy và đổxuống nhà tập kết nơi có hệ thống phun vi sinh khử mùi cũng như ozone diệt vi sinh vật độc hại. Tiếp đến, băng tải sẽ chuyển rác tới máy xé bông để phá vỡ mọi loại bao gói. Rác tiếp tục đi qua hệ thống tuyển từ (hút sắt thép và các kim loại khác) rồi lọt xuống sàng lồng.
Sàng lồng có nhiệm vụtách chất thải mềm, dễphân hủy, chuyển rác vô cơ tới máy vò và rác hữu cơ tới máy cắt. Trong quá trình vận chuyển này, một chủng vi sinh ASC đặc biệt, được phun vào rác hữu cơ nhằm khử mùi hôi, làm chúng phân hủy nhanh và diệt một số tác nhân độc hại. Sau đó, rác hữu cơ được đưa vào buồngủtrong thời gian từ 7- 10 ngày. Buồng ủ có chứa một chủng vi sinh khác làm rác phân hủy nhanh cũng như tiếp tục khửvi khuẩn. Rác biến thành phân khi được đưa ra khỏi nhà
Rác thải Phễu nạp rác
Băng tải rác
Phân loại
Các khối kiện sau khi ép
Băng tải
thải vật liệu Máy ép rác
Kim loại
Thủy tinh
Giấy
Nhựa
Trường Đại học Kinh tế Huế
ủ, tới hệ thống nghiền và sàng. Phân trên sàng được bổ sung một chủng vi sinh đặc biệt nhằm cải tạo đất và bón cho nhiều loại cây trồng, thay thếtrên 50% phân bón hóa học. Phân dưới sàng lọc tiếp tục được đưa vào nhà ủtrong thời gian 7- 10 ngày.
Do lượng rác vô cơ khá lớn nên các nhà khoa học tiếp tục phát triển hệ thống xửlý phếthải trơ và dẻo, tạo ra một dây chuyền xửlý rác khép kín. Phếthải trơ và dẻo đi qua hệthống sấy khô và tách lọc bụi tro gạch. Sản phẩm thu đượcở giai đoạn này là phế thải dẻo sạch. Chúng tiếp tục đi qua tổ hợp bằm cắt, phối trộn, sơ chế, gia nhiệt bảo tồn rồi qua hệ thống thiết bị định hình áp lực cao. Thành phẩm cuối cùng là ống cống panel, cọc gia cốnền móng, ván sàn, cốp pha,...
Cứ 1 tấn rác đưa vào nhà máy, thành phẩm sẽ là 300- 350kg seraphi và 250- 300kg phân vi sinh. Như vậy, qua các công đoan tách lọc- tái chế, công nghệseraphin làm cho rác thải sinh hoạt được chếbiến gần 100% trở thành phân bón hữu cơ vi sinh, vật liệu xây dựng, vật liệu sản xuất đồ dân dụng, vật liệu cho công nghiệp. Các sản phẩm này đã được cơ quan chức năng, trong đó có Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng kiểm định và đánh giá hoàn toàn đảm bảo vềmặt vệsinh va thân thiện môi trường. Vơi công nghệ seraphin, Việt Nam có thể xóa bỏ khoảng 52 bãi rác lớn, thu hồi đát bãi rácđể sửdụng cho các mục đích xã hội tốt đẹp hơn.
Trường Đại học Kinh tế Huế
Phương pháp xử lý chất thải có thể khái quát theo sơ đồ hình sau:
Các phương pháp xử lý chất thải có thể khái quát theo sơ đồ . Hình 6: Các phương pháp xử lý chất thải