Việc lựa chọn phương phỏp xử lý chất thải rắn dựa trờn cỏc yếu tố sau:
- Tớnh chất vật lý (độ ẩm, thành phần, kớch cỡ…), tớnh chất húa học(hàm lượng chất vụ cơ, hữu cơ, thành phần C,N,O,S,…) và giỏ trị nhiệt lượng của chất thải rắn, từ đú xỏc định khả năng tỏi sử dụng, tỏi chế hoặc tận dụng làm nhiờn liệu.
- Khối luợng, khả năng cung ứng và tốc độ gia tăng chất thải rắn hiện tại và tương lai.
- Điều kiện và khả năng tài chớnh.
- Điều kiện và kha năng xử lý, diện tớch mặt bằng, cơ sở hạ tầng (điện, đường xỏ,…).
- Nhu cầu tiờu thụ của thị trường khu vực: điện, phõn bún, khớ đốt,… Sau đõy là một số phương phỏp xử lý chất thải rắn chủ yếu hiện nay:
2.3.4.1. Phương phỏp xử ý nhiệt
Nhiệt phõn (pyrolysis)
Đõy là phương phỏp xử lý rỏc tiến bộ nhất, được thực hiện ở cỏc nước đang phỏt triển (Mỹ, đan mạch,…). Nhiệt phõn là quỏ trỡnh phõn hủy rỏc bằng nhiệt trong điều kiện thiếu oxi để phõn hủy rỏc thành khớ đốt theo cỏc phản ứng
C + O2 → CO2
C + H2O → CO + H2 C + 1/2O2 → CO C + H2 → CH4
Cỏc sản phẩm sinh ra từ quỏ trỡnh nhiệt phõn là cỏc sản phẩm khớ chủ yếu như: CH4,H2, CO,CO2 và một số sản phẩm lỏng cú chứa cỏc chất như: acid,acetic,acctone,metganol,….được tận dụng làm nguyờn liệu để chế biến cỏc sản phẩm cú ớch khỏc, tuy nhiờn chỉ cú 31-37% rỏc phõn hủy, phần cũn lại được xử lý tiếp tục bằng phương phỏp thiờu đốt.
Thiờu đốt rỏc (Incineration)
Thiờu đốt là phương phỏp xử lý rỏc phổ bớến nhất ngày nay được nhiều quốc gia trờn thế giới ỏp dụng .Đõy là quỏ trỡnh oxi húa chất thải rắn ở nhiều độ cao tạo thành CO2 và hơi nước theo phản ứng:
CXHYOZ +(x+y/4 +z/2) O2→ xCO2 +y/2 H2O
Ưu điểm của phương phỏp thờu đốt là xử lý triệt để rỏc thải,tiờu diệt cỏc vi sinh vật gõy bệnh và cỏc chất ụ nhiễm, diện tớch xõy dựng nhỏ, vận hành đơn giản, cú thể xử lý chất thải rắn cú chu kỳ phõn hủy lõu dài.Nhưng điểm chớnh là việc sinh khúi bụi và một số khớ ụ nhiễm khỏc như : SO2, HCl, NOx, CO,….cho nờn khi thiết kế xõy dựng lũ đốt phải xõy dựng theo hệ thống xử lý khớ thải.
Việc xử dụng cỏc lũ thờu đốt hiện nay khụng dừng lại ở mục đớch giảm thể tớch ban đầu của rỏc (giảm khoảng 90%), mà cũn thu hồi nhiệt phục vụ cỏc nhu cầu khỏc nhau như: tận dụng cho lũ hơi, lũ sưởi, cấp điện,…
Khi thiết kế lũ đốt, cú 4 yếu tố cần thiết cho sự đốt chỏy hoàn toàn chất thải là: Lượng oxi cung cấp, nhiệt độ chỏy phải đảm bảo từ 900-13000C ( oặc cao hơn nữa tựy loại chất thải), thời gian đốt chất thải và xỏo trộn bờn trong lũ. Ngoài ra, cũn phải chỳ ý thờm vật liệu chế tạo lũ đốt để đảm bảo chịu nhiệt
cao. Ở Việt Nam cụng nghệ thờu đốt thớch hợp cho việc xử lý chất thải bệnh viện, chất thải nguy hại, cỏc loại chất thải cú thời gian phõn hủy dài.
2.3.4.2. Xử lý sinh học
Xử lý sinh học là một trong những phương phỏp xử lý hiệu quả, rẻ tiền, ớt gõy ụ nhiễm và phự hợp với điều kiện khớ hậu nhiệt đới ở Vịờt Nam. Cụng nghệ xử lý sinh học cú thể chia làm 3 loại:
Xử lý hiếu khớ tạo thành phõn (Composting)
Đõy là phương phỏp được ỏp dụng khỏ phổ biến ở hầu hết cỏc quốc gia.Việc ủ rỏc sinh họat với thành phần chủ yếu là chất hữu cơ dễ phõn hủy cú thể được tiến hành ngay ở cỏc hộ gia đỡnh để bún phõn cho vườn của mỡnh.Ưu điểm của phương phỏp này là giảm được đỏng kể khối lượng rỏc, đồng thời tạo ra phõn bún hữu cơ là giỳp ớch cho cụng tỏc cải tạo đất. Chớnh vỡ vật phương phỏp này được ưu chuộng ở cỏc quốc gia nghốo và cỏc nước đang phỏt triển.
Quỏ trỡnh ủ rỏc hiếu khớ diễn ra theo phản ứng sau:
Chất hữu cơ +O2 Vi khuẩn hiếu khớ Cỏc chất đơn giản +CO2+H2O+NH3+SO2 Phương phỏp ủ rỏc hiếu khớ dựa trờn sự hoạt động của cỏc vi khuẩn hiếu khớ với sự cú mặt của oxi. Thường chỉ sau 2 ngày nhiệt độ rỏc tăng lờn khoảng 450C, sau 6-7 ngaỳ đạt tới 70-750C. Nhiệt độ này chỉ đạt được với điều kiện duy trỡ mụi trường tối ưu cho vi khuẩn hoạt động như: oxi, độ ẩm, tỉ số C/N, pH và một số chất dinh dưỡng vụ cơ như: phốtpho, lưu huỳnh, Kali, Nitơ…
Sự phõn hủy hiếu khớ diễn ra khỏ mạnh, sau 2-4 tuần rỏc được phõn hủy hoàn toàn. Cỏc vi khuẩn gõy bệnh và cụn trựng bị hủy diệt do nhiệt độ ủ tăng. Bờn cạnh đú, mồ hụi cũng bị khử nhờ quỏ trỡnh ủ hiếu khớ, độ ẩm tối ưu cho quỏ trỡnh này là 50-600C.
Xử lý kỵ khớ (Anaerobic)
Cụng nghệ ủ kỵ khớ được sử dụng rộng rói ở Ấn Độ (chủ yếu thực hiện ở qui mụ nhỏ).
Chất hữu cơ +H20 → Cỏc chất đơn giản +CO2+CH4+NH3+H2S
Vi khuẩn hiếu khớ
+ Cụng nghệ này cú những ưu điểm:
- Chi phớ đầu tư ban đầu thấp.
- Sản phẩm phõn hủy cú thể kết hợp xử lý với phõn hầm cầu và phõn gia sỳc cho phõn hữu cơ cú hàm lượng dinh dưỡng cao.
- Đặc biệt lỏ thu hồi khớ CH4 làm nguồn cung cấp nhiệt phục vụ cho cỏc nhu cầu đung nấu, lũ hơi,…
+ Tuy nhiờn cú một số nhược điểm:
- Thời gian phõn hủy lõu hơn xử lý hiờỳ khớ (4-12 thỏng)
- Cỏc khớ sinh ra từ quỏ trỡnh phõn hủy kị khớ là: H2S,NH3 gõy mựi hụi khú chịu
- Cỏc vi khuẩn gõy bệnh luụn tồn tại cựng với quỏ trỡnh phõn hủy vỡ nhiệt độ phõn hủy thấp
Xử lý kị khớ kết hợp với hiếu khớ (Combined anaerobic and aerobic)
Cụng nghệ này sử dụng cả 2 phương phỏp xử lý hiếu khớ và kị khớ
+ Ưu điểm :
- Khụng cú lượng nước thải ra từ quỏ trỡnh phõn hủy hiếu khớ
- Sử dụng nước rũ rĩ trong quỏ trỡnh ủ để len men kỵ khớ.
- Vừa tạ đương lượng phõn bún phục vụ nụng nghiệp và tạo khớ CH4 cung cấp nhiệt
2.3.4.3. Xử lý húa học
Cỏc giải phỏp xử lý húa học thường được ứn dụng để xử lý chất thải rắn cụng nghiệp . Cỏc giải phỏp xử lý húa học hiện nay rất nhiều: oxi húa, trung hũa, thủy phõn,…. Chủ yếu để phỏ hủy chất thải rắn hoặc làm giảm độc tớnh của cỏc chất thải rắn nguy hại.
Sử dụng vụi, kiềm làm giảm kả năng gõy độc của cỏc kim loại nặng do tạo thành cỏc hydroxit khụng hũa tan
Đối với cỏc chất thải rắn tớnh thải rắn tớnh axit cú thể trung hũa bằng cỏc chất kiềm và ngược lại.
2.3.4.4. Ổn định húa
Phương phỏp ổn định húa ( cố định, đúng rắn) chủ yếu được xử dụng để xử lý chất thải rắn độc hạỡ nhằm 2 mục đớch:
- Giảm rũ rỉ cỏc chất độc hại bằng cỏch giảm bề mặt tiếp xỳc, hạn chế mức cao sự thẩm thấu của chất thải vào mụi trường.
- Cải thiện kớch thứơc chất thải về độ nộn và độ cứng.
- Ổn định chất thải là cụng nghệ trộn vật liệu thải với vật liệu đống rắn, Tạo thành thể rắn bao lấy chất thải hoặc chất thải trong cấu trỳc của vật rắn.
- Phương phỏp này thường dựng để xừ lý chất thải rắn của kim loại, mạ kim loại,chỡ, tro của lũ đốt,…tạo thành khối rắn để vận chuyển và chụn lấp trong hố hợp vệ sinh.
2.3.4.5. Chụn lấp rỏc
Đổ rỏc thành đống hay bói hở (Open dump)
Đõy là phương phỏp xử lý rỏc cổ điển đó được loài người ỏp dụng từ lõu đời .Hiện nay, cỏc đụ thị ở Việt Nam và một số nước khỏc vẫn cũn đang ỏp dụng.
Phương phỏp này cú nhiều nhược điểm :
- Tạo cảnh quan khú coi, gõy khú chịu cho con người khi thấy chỳng.
- Là mụi trường thuận lợi cho cỏc loại động vật gặm nhấm, cỏc loại cụn trựng, vi trựng gõy bệnh sinh sụi nảy nở gõy nguy hiểm cho sức khỏe con người.
- Gõy ụ nhiễm mụi trường nước và khụng khớ.
Đõy là phương phỏp xử lý rỏc đụ thị rẻ tiền nhất, chỉ tốn chi phớ cho cụng việc thu gom và vận chuyển rỏc từ nơi phỏt sinh đến bói rỏc, tuy nhiờn phương phỏp này đũi hỏi diện tớch bói thaỉ lớn, khụng phự hợp cho những Thành Phố đụng dõn, quỹ đất đai khan hiếm.
Bói chụn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill)
Phương phỏp này được nhiều đụ thị trờn thế giới (ở Mỹ,Anh,Nhật,…) ỏp dụng trong quỏ trỡnh xử lý rỏc.Đõy là phương phỏp xử lý rỏc thớch hợp nhất trong điều kiện khú khăn về vốn đầu tư nhưng lại cú mặt bằng đủ lớn và nguy cơ gõy ụ nhiễm mụi trường ớt.
Trong bói chụn lấp raực hợp vệ sinh, bờn dưới thành đỏy được phủ lớp chống thấm cú lắp đặt hệ thống ống thu nước rũ rỉ và hệ thống thu khớ thải từ bói rỏc.Nước rũ rỉ sẽ được thu gom và xử lý để đạt tiờu chuẩn quy định.
Bói chụn lấp rỏc hợp vệ sinh sinh hoạt dộng bằng cỏch: mỗi ngày trải một lớp mỏng rỏc, sau đú nộn ộp chỳng lại, bằng cỏc loại xe cơ giới, tiếp tục trói lớn một lớp đất mỏng độ 25cm. Cụng việc này cứ tiếp tục đến khi nào bói rỏc đầy.
PHẦN III
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU