Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trong CTRĐT là hầu hết các thành phần này đều có khả năng chuyển hóa sinh học tạo thành khí, chất rắn 2-37 hữu cơ ừơ và các chất vô cơ. Mùi và ruồi nhặng sinh ra trong quá trình thối rữa chất hữu cơ (rác thực phẩm).
Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần chất hữu cơ. Hàm lượng chất rắn bay hơi (VS), xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 5500C, thường được sử dựng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong CTRĐT. Tuy nhiên, việc sử dụng chỉ tiêu vs để biểu diễn khả năng phân hủy sinh học của phần chất hữu cơ cỏ trong CTRĐT không chính xác vì một số thành phần chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng rất khó bị phân hủy sinh học (ví dụ giấy in báo và nhiều loại cây kiểng). Cũng cỏ thể sử dựng hàm lượng lignin có trong chất thải để xác định tỷ lệ chất hữu cơ cỏ khả năng phân hủy sinh học theo phương trình sau (Tchobanoglous và cộng sự, 1993): BF = 0,83 - 0,028 LC Trong đó:
- BF : phần có khả năng phân hủy sinh học biểu diễn dưới dạng VS; - 0,83 : hằng số thực nghiệm;
- 0,028 : hằng số thực nghiệm;
- LC : hàm lượng lignin có trong vs tính theo % khối lượng khô.
Sự hình thành mùi
Mùi sinh ra khi tồn trữ CTR trong thời gian dài giữa các khâu thu gom, trung chuyển và đổ ra BCL, nhất là ở những vùng khí hậu nóng, do khả năng phân hủy kỵ khí nhanh các chất hữu cơ dễ bị phân hủy có ừong CTRĐT.
GVIID: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 2
6
Các quá trình chuyển hóa sinh học
Các quá trình chuyển hóa sinh học phần chất hữu cơ có trong CTRĐT có thể áp dụng để giảm thể tích và khối lượng chất thải, sản xuất phân compost dùng bổ sưng chất dinh dưỡng cho đất và sản xuất khí methane. Những vi sinh vật chủ yếu tham gia quá trình chuyển hỏa sinh học các chất thải hữu cơ bao gồm vi khuẩn, nấm, men và antinomycetes. Các quá trình này có thể được thực hiện trong điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí, tùy theo lượng oxy sẵn có. Những điểm khác biệt cơ bản giữa các phản ứng chuyển hóa hiếu khí và kỵ khí là bản chất của các sản phẩm tạo thành và lượng oxy thực sự cần phải cung cấp để thực hiện quá trình chuyển hóa hiếu khí. Những quá trình sinh học ứng dụng để chuyển hóa chất hữu cơ có trong chất thải rắn đô thị bao gồm quá trình làm phân compst hiếu khí, quá trình phân hủy kỵ khí và quá trình phân hủy kỵ khí với ở nồng độ chất rắn cao.
2.1.6. Tốc độ phát sinh chất thải rắn
Việc tính toán tốc độ phát sinh rác thải là một trong những yếu tố quan trong ừong việc quản lý rác thải bởi vì từ đó người ta có thể xác định được lượng rác phát sinh trong tưomg lai ở một khu vực cụ thể có kế hoạch quản lý từ khâu thu gom, vận chuyển tới quản lý.
Phưomg pháp xác định tốc độ phát thải rác cũng gần giống phưomg pháp xác định tổng lượng rác. Người ta sử dụng một số phân tích sau đây để định lượng rác thải ở một khu vực.
- Đo khối lượng - Phân tích thống kê
- Dựa trên các đom vị thu gom rác (thí dụ thùng chứa) - Phưomg pháp xác định tỷ lệ rác thải
- Tính cân bằng vật chất
♦♦♦ Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phát sinh chất thải rắn - Sự phát triển kinh tế và nếp sống
Các nghiên cứu cho thấy sự phát sinh chất thải liên hệ trực tiếp với phát triển kinh tế của một cộng đồng. Lượng chất thải sinh hoạt đã được ghi nhận là có giảm đi khi có sự duy giảm về kinh tế. Phần trăm vật liệu đóng gói (đặc biệt là túi nylon) đã tăng lên ừong ba thập kỷ và tưomg ứng là tỷ trọng khối lượng (khi thu gom) của chất thải cũng giảm đi. ♦♦♦ Mật độ dân số
Các nghiên cứu xác minh rằng khi mật độ dân số tăng lên, nhà chức trách sẽ phải thải bỏ nhiều rác thải hơn. Nhưng không phải rằng dân số ở cộng đồng có mật độ cao hơn sẽ sản sinh ra nhiều rác thải hơn mà dân số cộng đồng có mật độ thấp có các phương pháp xử lý rác khác chẳng hạn như làm phân compost ương vườn hay đốt rác sau vườn.
GVIID: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 2
7
Trong những dịp lễ giáng sinh, tết âm lịch (tiêu thụ đỉnh điểm) và cuối năm tài chính (tiêu thụ thấp) thì sự thay đổi về lượng rác thải đã được ghi nhận.
❖ Nhà ở
Các yếu tố có thể áp dụng đối với mật độ dân số cũng có thể áp dụng đối với các loại nhà ở. Điều này đúng bởi vì có sự liên hệ trục tiếp giữa loại nhà ở và mật độ dân số. Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến sự phát thải trong những ngôi nhà mật độ cao như rác thải vườn. Cũng không khó để giải thích vì sao các hộ gia đình ở nông thôn sản sinh ít chất thải hom các hộ gia đình ở Thành phố.
• Tần số và phưorng thực thu gom
Vì các vấn đề này nảy sinh đối với rác thải ừong và quanh nhà, các gia đình sẽ tìm cách khác để thải rác. Người ta phát hiện ra rằng nếu tần số thu gom rác thải giảm đi, với sự thay đổi giữa các thùng 90 lít sang các thùng di động 240 lít, lượng rác thải đã tăng lên, đặc biệt là rác thải vườn. Do đó, vấn đề quan trọng trong việc xác định lượng rác phát sinh không chỉ từ lượng rác được thu gom, mà còn xác định lượng rác được vận chuyển thẳng ra bãi chôn lấp, vì rác thải vườn đã từng được xe vận chuyển đến nơi chôn lấp.
Ngoài ra, còn có các yếu tố khác như: dư luận, ý thức cộng đồng... theo dự án môi trường Việt Nam Canada (Viet Nam Canada Environment Project) thì tốc độ phát sinh rác thải đô thị ở Việt Nam như sau:
• Rác thải khu dân cư (Residential wastes): 0.3 - o.ókg/ người/ ngày • Rác thải thương mại (Commercial wastes): 0.1- 0.2 kg/ người/ ngày • Rác thải quét đường (Street sweeping wastes): 0.05 - 0.2 kg/ người/ ngày • Rác thải công sở (Institution wastes): 0.05 - 0.2 kg/ người/ ngày Tính
trung bình ở: • Việt Nam: 0.5 - 0.6 kg/ người/ ngày • Singapore: 0.87 kg/ người/ ngày • HongKong: 0.85 kg/ người/ ngày • Karachi, Pakistan: 0.5 kg/ người/ ngày
2.2. Ô nhiễm môi trường do chất thải rắn 2.2.1. Môi trường nước
GVIID: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 28
Chất thải rắn, đặc biệt là chất hửu cơ ương môi trường nước sẽ bị phân hủy nhanh chóng. Tại các bãi rác, nước ừong rác sẽ tách ra kết họp với các nguồn nước khác như: nước mưa, nước ngầm, hình thành nước rò rỉ. Nước rò rỉ di chuyển trong bãi rác sẽ làm tăng khả năng phân hủy sinh học trong rác cũng như trong quá trình vận chuyển các chất gây ô nhiễm ra môi trường xung quanh.
Các chất ô nhiễm trong nước rò rỉ gồm các chất được hình thành trong quá trình phân hủy sinh học, hóa học,.... Nhinh chưng, mức độ ô nhiễm trong nước rò rỉ rất cao (COD từ 3.000 - 6.000 mg/1; N-NH3 từ 10 - 800 mg/1; BOD5 từ 2.000 - 20.000 mg/1; TOC (Cacbon hữu cơ tổng cộng) từ 1.500 - 20.000 mg/1; Phosphorus tổng cộng từ 5 - 100 mg/1;... và lượng lớn các vi sinh vật
Đối với các bãi rác thông thường (đáy bãi rác không có đáy chống thấm, sụt lún hoặc lóp chống thấm bị thủng,...) các chất ô nhiễm sẽ thấm sâu vào nước ngầm gây ô nhiễm cho tầng nước ngầm và sẽ rất nguy hiểm khi con người sử dụng tầng nước này phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt. Ngoài ra, chúng có khả năng di chuyển theo phương ngang, rỉ ra bên ngoài bãi rác gây ô nhiễm nguồn nước mặt.
Neu nước thải có chứa kim loại nặng, nồng độ kim loại nặng trong giai đoạn lên men axit sẽ cao hơn so với giai đoạn lên men metan. Đó là các axit béo mới hình thành tác dụng với kim loại tạo thành phức kim loại. Các họp chất hydroxyt vòng thơm, axit humic và axit íulvic có thể tạo phức với Fe, Pb, Cu, Mn, Zn,.... Hoạt động của các vi khuẩn kỵ khí khử sắt có hóa trị 3 thành sắt có hóa trị 2 sẽ kéo theo sự hòa tan của các kim loại như: Ni, Pd, Cd, Zn. Vì vậy, khi kiểm soát chất lượng nước ngầm trong khu vực bãi rác phải kiểm tra xác định nồng độ kim loại nặng trong thành phần nước ngầm.
Ngoài ra, nước rò rỉ có thể chứa các họp chất hữu cơ độc hại như: chất hửu cơ bị halogen hóa, các hydrocacbon đa vòng thơm,... chúng có thể gây đột biến gen, gây ung thư. Các chất này nếu thắm vào tầng nước ngầm hoặc nước mặt sẽ xâm nhập vào các chuỗi thức ăn, gây hậu quả vô cùng nghiêm họng cho sức khỏe của con người hiện tại và cả thế hệ mai sau.
2.2.2. Môi trường không khí
Chất thải rắn thông thường cỏ một phần có thể bay hơi và mang theo mùi lảm ô nhiễm không khí. Cũng như chất thải khác có khả năng thăng hoa phân tán vào không khí gây ô nhiễm trực tiếp, cũng có các loại rác thải dễ phân hủy (như thực phẩm, trái cây,...), trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích họp (nhiệt độ tốt nhất là 35°c và độ ẩm 70 - 80%) sẽ được các vi sinh vật phân hủy tạo mùi hôi và nhiều loại khí ô nhiễm có tác động xấu đến môi trường đô thị, sức khỏe Và khả năng hoạt động của con người. Ket quả quá trình là gây ô nhiễm không khí.
Thành phần khí thải chủ yếu được tìm thấy ở các bãi chôn lấp rác được thể hiện qua Bảng 2.9 Thành phần khí % Thể tích CH4 45-60 C02 40-60 N2 2-5 02 0,1-1,0 NH3 0,1-1,0 SOx, H2S, Mercaptan,... 0-1,0 H2 0 1
GVIID: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 29
CO 0-0,2
Chất hữu cơ bay hơi 0
0
2.2.3. Môi trường đất
Chất thải hữu cơ sẽ được vi sinh vật phân hủy trong môi trường đất trong hai điều kiện hiếu khí và kỵ khí, khi có độ ẩm thích hợp sẽ tạo thành hàng loạt các sản phàm trung gian, cuối cùng hình thành các chất khoáng đơn giản, nước, CO2, CH4,...
Với một lượng nước thải và nước rò rỉ vừa phải thì khả năng tự làm sạch của môi trường đất sẽ phân hủy các chất này trở thành các chất ít gây ô nhiễm hoặc không ô nhiễm.
Nhưng với lượng rác quá lớn vượt quá khả năng tự làm sạch của đất thì môi trường đất sẽ trở nên quá tải và bị ô nhiễm. Các chất gây ô nhiễm này cùng với kim loại nặng, các chất độc hại và các vi trùng theo nước trong đất chảy xuống nguồn nước ngầm làm ô nhiễm tầng nước này.
2.2.4. Đối với rác không phân hủy (nhựa, cao su,...) nếu không có giải pháp xử lý thích hợp sẽ là nguy cơ gây thoái hóa và giảm độ phì của đất.Sức khỏe con người
Chất thải rắn phát sinh từ đô thị, nếu không được thu gom và xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cộng đồng và làm mất vẻ mỹ quan đô thị.
Thảnh phần chất thải rắn rất phức tạp. Trong đó có chứa các mầm bệnh từ người hoặc gia súc, các chất thải hữu cơ, xác súc vật chết,... tạo điều kiện tốt cho muỗi, chuột, ruồi,... sinh sản và lây lan mầm bệnh cho người, nhiều lúc trở thành dịch nếu không có biện pháp kiểm soát.
Một số vi khuẩn, siêu vi khuẩn, ký sinh trùng,... tồn tại trong rác có thể gây bệnh cho con người như: bệnh sốt rét, bệnh ngoài da, dịch hạch, thương hàn, phó thương hàn, tiêu chảy, giun sán,...
Phân loại, thu gom và xử lý rác không đúng quy định là nguy cơ gây bệnh nguy hiểm cho công nhân vệ sinh, người bới rác, nhất là khi gặp phải các chất thải rắn nguy hại từ y tế, công nghiệp như: kim tiêm, ống chích, mầm bệnh,...
Tại các bãi rác lộ thiên, nếu không được quản lý tốt sẽ gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho bãi rác và cho cộng đồng dân cư trong khu vực gây ô nhiễm không khí, các nguồn nước, ô nhiễm đất và là nơi nuôi dưỡng các vật chủ trung gian truyền bệnh cho con người.
Chất thải rắn nếu không được thu gom tốt cũng là một trong những yếu tố gây cản trở dòng chảy, làm giảm khả năng thoát nước của các con sông rạch và hệ thống thoát nước đô thị.
2.3. Hiện trạng quản lý chất thải rắn ở Việt Nam và trên thế giới 2.3.1. Hiện trạng quản lý chất thải rắn ở các nước
2.3.1.1. Quản lý rác ở Nuremberg - Đức
Chính quyền Nuremberg đã đưa một luật lệ địa phương vào năm 1990, yêu càu phải phân chia rác gia đình và rác thương mại thành nhiều loại khác nhau. Việc để chung giấy, thủy tinh hoặc rác hữu cơ vào một thùng thu gom tái chế đã trở nên bất họp pháp.
- Việc giảm thiểu chất thải rắn: Việc giảm thiểu chất thải rắn tại Đức thể hiện rõ nét với việc cấm sử dụng các loại chén đĩa bằng giấy. Tuy nhiên, điều luật này gây sự chống đối mạnh của các nhà sản xuất. Ngoài ra, người ta gặp phải tình huống, do đóng tiền ký quỹ thấp đã lấy luôn chén đĩa bằng sứ về làm vật lưu niệm. Để đánh giá hiệu quả của việc cấm sử dụng dụng cụ bàn ăn bằng giấy, người ta đang nghiên cứu so sánh chi phí xử lý chúng với phí dùng
GVIID: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 30
rửa dụng cụ bàn ăn bằng sứ cộng với phí xử lý nước rửa chứng.
- Chính sách mua bán: Một khía cạnh khác của chiến lược giảm thiểu rác của Nuremberg là chính sách mua bán của thành phố này. Chính quyền địa phưomg khuyến khích người tiêu dùng mua những sản phẩm sản sinh ra ít rác, những đồ vật có thể tái chế được hoặc làm bằng chất liệu có thể tải chế được. Giấy được tái chế từ giấy rác thải của Bưu điện được dùng trong tất cả các văn phòng. Các sản phẩm sạch được bày bán và được hưởng các ưu đãi về thuế.
- Dịch vụ tư vấn: Chính quyền địa phưomg đã thành lập một đội cố vấn trung ưomg gồm 12 nhà cố vấn về rác, trong đó có 4 chuyên gia về rác gia đình và 8 chuyên gia về rác thưomg mại. Các nhà cố vấn này giúp cho việc giảm lượng rác bằng cách hướng dẫn mua hàng ít rác, ủ phân rác gia đình, và dùng các sản phẩm tái sử dụng được. Ý thức được rằng các biện pháp ngăn chặn rác thay đổi theo từng khu vực khác nhau, chính quyền địa phưong Nuremberg đã triển khai chiến lược ngăn chặn rác cho các ngành thưomg mại đặc biệt như ngành mua bán xe mô tô, ngành xây dựng và các siêu thị. Ket họp chặt chẽ với các nhà thưomg nghiệp thành phố, chín h quyền địa phưomg có thể giúp đỡ họ học tập bài học kinh nghiệm lẫn nhau giữa ngành này và ngành khác.
GVỈID: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 31
Các chính sách hỗ trợ: Tiếp theo những sáng kiến họp lý này, một khía cạnh cuối cùng của luật lệ địa phưomg là chính quyền địa phưomg có quyền tư chối cho phép đổ những loại rác cần phải ngăn chặn, hoặc cần phải tái chế. Phí đổ rác được xem như là một sự khích lệ cho việc giảm thiểu hoặc tái chế rác. Đối với các hộ gia đình, phí đổ rác là 6 pfennings cho mỗi lít rác thu gom, có nghĩa là để lấy được rác mỗi tuần một lần, mỗi hộ gia đình trung bình phải trả 300 DM một năm. Các hộ gia đình nhỏ cỏ thể dùng chung một Container, và mỗi gia đình trả một phần, những hộ thải lượng rác gấp đôi phải trả gấp đôi. Chính quyền địa phưomg đưa ra