CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1.7. Hệ thống quản lý chất thải rắn
1.1.1.7.1. Sự cần thiết phải có hệ thống quản lý CTR
Ở nước ta, tuy dân số đô thị chỉ mới chiếm hơn 27% dân số của cả nước nhưng do cơ sở hạ tầng kỹ thuật quá kém lại ít được chăm sóc nên tình trạng vệ sinh môi trường bị sa sút nghiêm trọng. Tình trạng ứ đọng CTR do thiếu các trang thiết bị kỹ thuật cần thiết và hiệu quảquản lý môi trường kém đang gây trở ngại cho sự phát triển kinh tế trong nước và chính sách mở cửakinh tế với nước ngoài.
Hiện nay, tổng lượng CTR sinh hoạt thải ra hàng ngày ở các đô thị nước ta đã vào khoảng 90.000 tấn, nhưng mới thu gom đượckhoảng75%. Khối lượng CTRngày càng tăng này do sự tác động của gia tăng dân số, phát triển Kinh tế - Xã hội và sự phát triển về trìnhđộ và tính chất tiêu dùng trong đô thị. Lượng CTR nếu không được xử lý tốt sẽ dẫn đến hậu quả tiêu cực đốivới môi trường sống. Do vậy, quản lý CTR là một trong những yêu cầu búc xúc để đảm bảo chất lượng môi trường sống, mỹ quan đô thị và hỗ trợ tích cực cho phát triển Kinh tế - Xã hội.
1.1.1.7.2. Quy trình quản lý
Quản lý CTR được chia thành nhiều công đoạn theo quy trìnhnhư sau:
Sơ đồ 4: Quy trình quản lý CTR
(Nguồn: “Quản lý chất thải”, Trần Văn Quang) Phương pháp đốt Nguồn phát sinh chất thải
Xử lý chất thải Vận chuyển Thu gom chất thải
Phương pháp sinh học Công nghệ
Hydromex Công nghệ
ép kiện Phương pháp
chôn lấp
Đại học Kinh tế Huế
Thu gom chất thải
Chất thải phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, vì thế việc thu gom chất thải tại nguồn đóng vai trò quan trọng để đạt hiệu quả thu gom. Từ các nguồn phát sinh chất thải, bằng các hình thức thu gom bằng thùng rác, túi ni lông, xe đẩy tay của công nhân... CTRđược thu gom lại và đưa đến nơi xử lý.
Vận chuyển
Chất thải sau khi được thu gom từ nguồn sẽ được xe đẩy của công nhân chở tới bãi tập kết và sẽ có xe chuyên dụng để vận chuyểnchất thải đến nơi xử lý.
Quá trình vận chuyển cũng là một khâu ảnh hưởng không nhỏ tới mỹ quan đô thị.
Hiện nay đã có một số loại xe chuyên dụng để tham gia vận chuyểnchất thải đô thị.
Xử lýchất thải
Phần chất thải sau khi đãđược tuyển lựa để tái sử dụng hoặc tái chế sẽ qua công đoạn xử lý cuối cùng bằng đốt hay chôn lấp.
Xử lý CTR là dùng các biện pháp kỹ thuật để xử lý các chất thải và không làm ảnh hưởng đến môi trường, tái tạo lại các sản phẩm có lợi cho xã hội nhằm phát huy hiệu quả kinh tế. Mục tiêu của xử lý CTR là làm giảm hoặc loại bỏ các thành phần không mong muốn trong chất thải như các chất độc hại, không hợp vệ sinh, tận dụng vật liệu và năng lượng trong chất thải.
Sau đây sẽlà một số phương pháp xử lý CTR:
- Xử lý CTR bằng công nghệ ép kiện
Phương pháp ép kiện được thực hiện dựa trên cơ sở toàn bộ CTR tập trung thu gom vào nhà máy. Chất thải được phân loại bằng phương pháp thủ công trên băng tải, các chất trơ và các chất có thể được tận dụng như: kim loại, ni lông, giấy, thủy tinh, plastic,... được thu hồi để tái chế. Những chất còn lại sẽ được băng tải truyền qua hệ thống ép uốnchất thảibằng thủy lực với mục đích làm giảm tối đa thể tích khốiCTR và tạo thành các kiện với tỷ lệ nén rất cao. Phương pháp này được thể hiện ở sơ đồ 5 sau:
Đại học Kinh tế Huế
Sơ đồ 5: Xử lýCTR bằng phương pháp ép kiện
(Nguồn: “Quản lý CTR”, Trần Văn Quang)
Các kiệnCTRđã ép nàyđược sử dụng vào việc đắp bờ chắn hoặc san lấp những vùng đất trũng sau khi được phủ lên đất cát. Sau đó, diện tích đất này có thể sử dụng làm mặt bằng xây dựng công viên, vườn hoa, các công trình xây dựng nhỏ và mục đích là làm giảm tối đa mặt bằng khu vực xử lýCTR.
-Phương phápsản xuất phân vi sinh (Compost)
Trong CTRđô thị thường có một phần rất lớn các loạichất thải có thể phân hủy sinh học được. Do vậy, nếu đem chôn lấp hoặc đốt những loại chất thải này thì quả là không thích hợp và rất lãng phí tài nguyên, đồng thời chúng ta lại còn phải mất đất để chôn lấp trong khi đất đai nông nghiệp lại đang cần chất dinh dưỡng đặc biệt là phân hữu cơ. Do vậy, gần đây nhiều nơi trên thế giới đã quan tâm đến phương pháp xử lý chấtthải thành phân bón hữu cơ, đó là phương pháp sản xuất phân compost.
Chất thải rắn sau khi được thu gom, sẽ được phân loại bằng tay hoặc bằng máy để tách loại riêng ra những chất thải không phân hủy được. Chất thải có thể phân hủy hữu cơ được thì đưa vào máy băm chấtthải hoặc nghiền chất thải để băm nhỏ ra. Mục đích của việc băm này là làm giảm thể tích kích thước của chất thải tạo điều kiện cho quá trìnhủ phân có thể xảy ra nhanh hơn, triệt để hơn.
Sau khi băm nhỏ,chất thải được đưa đến một nhàủ kín, trộn thêm một số thành phần khác để tăng chất lượng của phân sau này rồi đánh thành từng đống và phủ lên những tấm nhựa đặc biệt. Công đoạn ủ này thường kéo dài trong vòng 13đến 15 ngày
CTR Bể nạp Phân
loại Băng
tải
Nhựa Giấy Thủy tinh
Kim loại
Các khối kiện sau khi ép
Băng tải thải vật
liệu
Máy ép
Đại học Kinh tế Huế
và nhiệt độ khi ủ sẽ tăng lên rất cao do quá trình phân hủy sinh học tạo ra. Sau khi ủ xong thì CTRlúc này đã sơ bộ trở thành phân hữu cơ, người ta còn phải để ủ hở thêm khoảng từ 1 đến 2 tháng mới đem vo viên, hoặc đóng bao trực tiếp không vo viên rồi bán cho người nông dân sử dụng.
Sơ đồ xử lýCTRtheo phương pháp này được thể hiện qua sơ đồ 6:
Sơ đồ 6: Dây chuyền chế biến phân compost
(Nguồn: Giới thiệu về Môi trường sinh thái,VõĐình Thanh) Ưu điểm của phương pháp này là:
+ Loại trừ được 50% lượngchấtthải sinh hoạt bao gồm các chất hữu cơlà thành phần gây ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí.
+ Sử dụng lại được 50% các chất hữu cơ có trong thành phần chất thải để chế biến làm phân bón phục vụ nông nghiệp theo hướng cân bằng sinh thái.
+ Tiết kiệm đất làm bãi chôn lấp. Tăng khả năng chống ô nhiễm môi trường.
+ Cải thiện điều kiện sống cộng đồng.
+ Vận hành đơn giản, dễ kiểm soát chất lượng sản phẩm + Giá thành tương đối thấp.
+ Phân loại CTR sử dụng được các chất có thể tái chế như: kim loại màu, sắt, thép, thủy tinh, nhựa...phục vụ cho công nghiệp.
Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm:
+ Mức độ tự động của hệ thống chưa cao
+ Việc phân loại chất thải vẫn phải thực hiện bằng phương pháp thủ công nên dễ gây ảnh hưởng đến sức khỏe.
-Phương pháp ổn định CTR bằng công nghệ hydromex
Công nghệ hydromex nhằm xử lý chất thải đô thị thành các sản phẩm phục vụ xây dựng, làm vật liệu, năng lượng và sản phẩm nông nghiệp hữu ích.
Chất thải rắn
Xử lý sau ủ lên men Phân loại, xử lý trước ủ Ủ lên men
Đóng gói, xuất xưởng
Đại học Kinh tế Huế
Bản chất công nghệ hydromex là nghiền nhỏ chất thải sau đó polyme hóa và sử dụng áp lực lớn để ép nén, định hình sản phẩm. Sơ đồ xử lýCTR theo công nghệ này được thể hiện như sơ đồ7dưới đây:
Sơ đồ7: Xử lýCTR theo công nghệ hydromex
(Nguồn: “Quản lý CTR”, Trần Văn Quang) - Phương pháp chôn lấp
Trong các phương pháp xử lý và tiêu hủy CTR, chôn lấp là phương pháp phổ biến, đơn giản nhất và được áp dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới. Thực chất, chôn lấp là phương pháp lưu trữ chất thải trong một bãi và có phủ đất lên trên.
Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân hủy của chất thải rắn khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt. CTRtrong bãi chôn lấp sẽ bị tan rửa nhờ quá trình phân hủy sinh học bên trong để tạo ra sản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và một số khí như CO2, CH4. Như vậy, về thực chất chôn lấp hợp vệ sinh CTR đô thị vừa là phương pháp tiêu hủy sinh học, vừa là biện pháp kiểm soát các thông số chất lượng môi trường trong quá trình phân hủy chất thải khi chôn lấp.
Trong bãi chôn lấp vệ sinh, hằng ngày chấtthải được rãiđều thành từng lớp rồi rồi dùng xe lu nén lại, cứ mỗi lô chất thải lại phủ lên một lớp đất mặt. Như vậy, mỗi ngày sẽ có một lớpchất thải và đất nén được hình thành trong bãi chôn lấp. Bề dày lớp đất thường khoảng 25cm. Bãi chôn lấp CTRđược thiết kế đặc biệt để tránh ảnh hưởng
CTR chưa phân loại
Thành phần polymer hóa Chất thải lỏng hỗn hợp
Ép hay đùn ra Trộn đều
Làmẩm
Cắt xé hoặc nghiền tơi nhỏ Kiểm tra bằng mắt
Sản phẩm mới
Đại học Kinh tế Huế
các nguồn nước ngầm do nước bẩn rỉ ra từ bãi này.Ở đáy bãi chất thải người ta lát một lớp không thấm nước, ví dụ ni lông hoặc bê tông nhựa hoặc đất sét nén, rồi đến một lớp cát để tránh các ảnh hưởng cơ lý do các vật cứng làm thủng lớp đáy, lớp trên cùng của lớp đáy này là một lớp đất nện nhằm bảo vệ cho hai lớp dưới. Trong hệ thống này, người ta còn bố trí một hệ thống ống thu nước rỉ ngầm và hệ thống thu nước chảy tràn để tránh gây ô nhiễm cho các nguồn nước. Ngoài ra, người ta còn khoan một giếng nước để kiểm tra độ an toàn của bãi chôn lấp chất thải thông qua quá trình cân bằng nước trong khu vực. Các nước rò rỉ từ bãi chôn lấp chất thải được thu vào một bể chứa, xử lý bằng phương pháp sinh học, rồi lại đem bơm lên bãi chôn lấp trong quá trìnhđó sẽ lọc được một số chất độc hại không cho thoát ra môi trường.
Sau khi bãi chôn lấp đầy thì để cho bãi được ổn định một thời gian khoảng vài năm, sau đó tiến hành trồng cây và cải tạo thành những công trình công cộng như công viên, vườn thực vật...
Nhược điểm của phương pháp này là thời gian sử dụng cho mỗi bãi chôn lấp chỉ vào khoảng từ 15 - 20 năm, sau đó phải tìm một vị trí mới, mà trong xu thế đô thị hóa phát triển mạnh hiện nay thì đất đai ngày càng đắt, đồng thời rất khó tìm được vị trí thích hợp cho các bãi chôn lấp CTRdo sự phản đối của người dân ở đó. Việc phân loại chất thải, xử lýchất thải sơ bộ cũng là vấn đề cần quan tâm ở đây, chúng ta chỉ có thể chôn lấp được một số loạichất thải không độc hại mà thôi.
-Phương pháp đốt
ĐốtCTRlà giai đoạn xử lý cuối cùng cho một số loại chất thải nhất định không thể xử lý bằng các phương pháp khác. Đây là một giai đoạn oxy hóa nhiệt độ cao với sự có mặt của oxy trong không khí, trong đó các chất thải độc hại được chuyển hóa thành khí và các chất thải rắn khác không cháy. Các chất khí được làm sạch hoặc không được làm sạch thoát ra ngoài không khí. Chất thải rắn được chôn lấp.
Việc xử lý CTR bằng phương pháp đốt có ý nghĩa quan trọng là làm giảm bớt tới mức nhỏ nhất chất thải cho khâu xử lý cuối cùng, nếu sử dụng công nghệ tiên tiến còn có ý nghĩa cao bảo vệ môi trường. Đây là phương pháp xử lý CTR tốn kém nhất, nhưng chu kì xử lý ngắn. Nó được sử dụng nhiều ở các nước phát triển. Ở các nước phát triển nên sử dụng phương pháp này với quy mô nhỏ để xử lý chất độc hại như:
Đại học Kinh tế Huế
chất thải bệnh viện, chất thải công nghiệp. Nhưng phương pháp này sẽ gây ô nhiễm môi trường không khí cho khu vực dân cư xung quanh, đồng thời làm mất mỹ quan đô thị. Vì vậy, phương pháp này chỉ nên được dùng tại các địa phương nhỏ, có mật độ dân số thấp.