Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt cho quận Tân Bình - Tp.HCM

ả các loại chất thải đều đổ trực tiếp vào môi trường mà không qua công đoạn xử lý nào. Ô nhiễm lượng nước thải đổ thẳng ra sông, hồ khoảng 510.000m3/ngày, chất thải rắn khoảng 6.500 - 7000 tấn/ngày…, cùng với việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật quá nhiều, phần khác do sự khai thác tài nguyên, thiên nhiên, khoáng sản ngày càng cạn kiệt của con người…nên đã và đang làm cho môi trường bị ô nhiễm một cách nặng nề. Sự ô nhiễm môi trường đã, đang và sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến con người và hệ sinh thái như sự tan băng ở hai cực của trái đất, gia tăng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, sự nóng lên của trái đất, bão, lũ lụt…Vì vậy việc bảo vệ môi trường đang là vấn đề cấp bách không còn là vấn đề riêng của một khu vực, một quốc gia nào mà là vấn đề chung của toàn thế giới. Trong đó nguồn ô nhiễm đang ảnh hưởng rất lớn đến môi trường sống hiện nay là chất thải rắn sinh hoạt. Hầu như toàn bộ lượng rác sinh hoạt của người dân được thu về BCL. Tuy nhiên phần đất dành cho việc chôn lấp thành phố không còn nhiều cho nên việc đổ rác vào bãi chôn lấp như hiện nay là không hợp lý, vì lượng rác thực phẩm chiếm tỉ lệ rất cao so với các loại chất thải rắn khác . Đây chính là nguyên nhân góp phần vào việc tăng chi phí xử lý chất thải rắn (xây dựng bãi chôn lấp hợp vệ sinh, trạm xử lý nước rò rỉ,...), trong khi thành phần này cũng chính là nguồn nguyên liệu dồi dào cho các nhà máy sản xuất phân compost. Ngoài ra, còn có các thành phần có khả năng tái chế như: giấy, nilon,... nếu được phân loại và tái chế, không chỉ giúp giảm chi phí quản lý chất thải rắn, mà còn giúp tiết kiệm nhiều tài nguyên, và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Do đó việc tồn tại những yếu điểm trên là lý do đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý Chất thải rắn sinh hoạt cho Quận Tân Bình Thành phố Hồ Chí Minh” được thực hiện nhằm giải quyết các vấn đề bảo vệ CTRSH hiện nay của Quận Tân Bình nói riêng Tp. HCM nói chung. 1.2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở khảo sát thu thập số liệu quản lý chất thải rắn hiện có của Quận Tân Bình. Đề tài thực hiện 1 số mục tiêu sau: Đánh giá được hiện trạng hệ thống quản lý CTRSH trên địa bàn Q.TB Dự báo tốc độ phát sinh CTRSH, nhu cầu vận chuyển, nhu cầu xử lý CTRSH đến năm 2030 Đưa ra các giải pháp quản lý để nghiên cứu lựa chọn phương án án tối ưu hệ thống thu gom, vận chuyển và xử lý CTRSH 1.3. Nội dung của đề tài Để thực hiện được mục đích trên, cần triển khai các nội dung sau: Thu thập các số liệu điều tra, khảo sát thực tế trên địa bàn Quận từ đó đánh giá và lựa chọn biện pháp quản lý CTRSH thích hợp cho Quận từ nay đến năm 2030. Đánh giá hiện trạng và dự báo tải lượng CTRSH tại Quận giai đoạn 2010 - 2030. Trên cơ sở đó lựa chọn phương án, công nghệ phù hợp cho việc quản lý cũng như xử lý CTRSH nhằm bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe cho cộng đồng dân cư. Xây dựng cơ sở khoa học phục vụ cho công tác quy hoạch, quản lý chất thải rắn sinh hoạt nhằm góp phần hạn chế ô nhiễm MT, tiết kiệm nguyên, nhiên liệu và phòng tránh sự cố ô nhiễm. Định hướng đầu tư trang thiết bị nhằm quản lý CTRSH cho Q.TB. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp luận Dựa vào hiện trạng diễn biến môi trường, các dữ liệu môi trường cơ sở phải được nghiên cứu, thu thập chính xác, khách quan. Từ đó, đánh giá phương án thực hiện cần thiết, nhằm thực hiện công tác quản lý MT đạt hiệu quả. Với sự gia tăng dân số, tốc độ đô thị hóa, tăng trưởng kinh tế diễn ra mạnh mẽ, là tiền đề cho nguồn phát sinh CTRSH ngày càng gia tăng cả về mặt khối lượng và đa dạng về thành phần. Trong khi đó hệ thống quản lý CTR cũng như xử lý chưa phù hợp gây ô nhiễm nghiệm trọng đến môi trường và cuộc sống của con người. Vì vậy việc khảo sát và đề xuất biện pháp quản lý cũng như lựa chọn công nghệ xử lý CTRSH một cách phù hợp cho tương lai là một vấn đề và cấp bách trong khoảng thời gian này. 1.4.2. Phương pháp cụ thể Phương pháp thu thập dữ liệu Do giới hạn về thời gian và tìm hiểu một phần nội dung của luận văn được bằng cách thu thập số liệu và tài liệu trong tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến nghiên cứu và các kết quả phân tích từ các mẫu rác của Q.TB, các công chức và các mô hình dựa trên các tài liệu đã được công bố rộng rãi. Phương pháp tính toán dự báo dân số Phương pháp dự báo dân số được sử dụng trong luận văn để dự báo dân số và tốc độ phát sinh chất thải rắn của Q.TB từ nay đến năm 2030 thông qua phương pháp Euler cải tiến trên cơ sở số liệu dân số hiện tại năm 2010 và tốc độ gia tăng dân số trong tương lai là (k). Phương pháp tính toán khối lượng rác Khối lượng rác được tính dựa vào dân số và hệ số phát thải rác thải sinh hoạt trên đầu người (t). Tham khảo ý kiến của các chuyên gia trong quản lý chất thải rắn Phương pháp xử lý số liệu và soạn thảo văn bản trên phần mềm Microsoft word và excel 1.5. Phạm vi và giới hạn của đề tài Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu các vấn đề liên quan đến quá trình thu gom và vận chuyển CTRSH của Q.TB Đối tượng nghiên cứu chính của luận văn là chất thải rắn sinh hoạt của các hộ dân phát sinh ra ở Q.TB Tp.HCM từ năm 2010 đến năm 2030. Quá trình thực hiện dựa trên cơ sở tìm hiểu, nghiên cứu, tổng hợp để làm rõ vấn đề cấn quan tâm Thời gian thực hiện đề tài Ngày giao đề tài tốt nghiệp: 19/04/2010 Ngày nộp đề tài tốt nghiệp: 22/07/2010 1.6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Đề tài đã cung cấp một số cơ sở khoa học phục vụ cho công tác thu gom, vận chuyển CTRSH cho Tp.HCM nói chung và Quận Tân Bình nói riêng trong giai đoạn 2010 đến 2030. Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài đưa ra những giải pháp nhằm: - Thu gom hiệu quả, triệt để lượng CTRSH phát sinh hàng ngày, đồng thời phân loại chất thải rắn tại nguồn. - Nâng cao hiệu quả quản lý CTRSH tại địa phương, góp phần cải thiện môi trường và sức khoẻ cộng đồng. - Góp phần tạo thêm công ăn việc làm, nguồn thu nhập cho người dân lao động tại địa bàn Quận Tân Bình . CHƯƠNG 1TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN VÀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN 1.1. Khái niệm cơ bản về chất thải rắn 1.1.1 Chất thải rắn là gì? Theo quan niệm chung: Chất thải rắn là toàn bộ các loại vật được con người loại bỏ trong các họat động kinh tế xã hội của mình bao gồm ( các hoạt động sản xuất, các hoạt động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng…). Trong đó quan trọng nhất là các loại chất thải sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống. Rác là thuật ngữ được dùng để chỉ chất thải rắn có hình dạng tương đối cố định, bị vứt bỏ từ hoạt động của con người. Rác sinh hoạt hay chất thải rắn sinh hoạt là một bộ phận của chất thải rắn, được hiểu là chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt thường ngày của con người. 1.1.2 Các nguồn phát sinh chất thải rắn Nguồn gốc phát sinh thành phần và tốc độ phát sinh chất thải rắn là các cơ sở quan trong để thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý chất thải rắn. Các nguồn quản lý chất thải rắn gồm: 1 Nhà ở; 2. Thương mại; 3. Cơ quan; 4. Xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng; 5. Các dịch vụ đô thị; 6. Tại các trạm xử lý. Chất thải đô thị có thể xem như chất thải cộng đồng ngoại trừ các chất thải trong quá trình chế biến tại các khu công nghiệp và chất thải công nghiệp. Các loại chất thải sinh ra từ các nguồn này được trình bày ở bảng 1.1 . Chất thải rắn phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau căn cứ vào đặc điểm của các chất thải có thể phân chia thành 3 nhóm lớn là: chất thải đô thị, công nghiệp và nguy hại. Nguồn thải của rác thải đô thị rất khó quản lý tại các nơi đất trống bởi vì tại các vị trí này sự phát sinh các nguồn chất thải là một quá trinh phát tán Bảng 1.1 Nguồn gốc CTR đôthị Nguồn phát sinh Họat động hoặc vị trí phát sinh CTR Lọai CTR 1. Khu dân cư Các hộ gia đình, các biệt thự và các căn hộ chung cư Thực phẩm, giấy, carton, plastic, gỗ, thủy tinh, can thiếc, nhôm, tro, các kim lọai khác, các "chất thải đặc biệt" (bao gồm vật dụng to lớn, đồ điện tử gia dụng, rác vườn, vỏ xe…), chất thải độc hại. 2. Khu thương mại Cửa hàng bách hóa, nhà hàng, khách sạn, siêu thị, văn phòng giao dịch, nhà máy in, cửa hàng sữa chữa Giấy, carton, plastic, gỗ, thực phẩm, thủy tinh, kim lọai, chất thải đặc biệt, chất thải độc hại 3. Cơ quan, công sở Trường học, bệnh viện, văn phòng cơ quan nhà nước Các lọai chất thải giống như khu thương mại. Chú ý, hầu hết CTRYT (rác bệnh viện) được thu gom và xử lý tách riêng bởi vì tính chất độc hại của nó 4. Công trình xây dựng và phá hủy Các công trình xây dựng, các công trình sửa chữa hoặc làm mới đường giao thông, cao ốc, san nền xây dựng và các mảnh vỡ của vật liệu lót vỉa hè Gỗ, thép, bê tông, gạch, thạch cao, bụi… 5. Dịch vụ công cộng Hoạt động vệ sinh đường phối, làm đẹp cảnh quan, làm sạch các hồ chứa, bãi đậu xe và bãi biển, khu vui chơi giải trí Chất thải đặc biệt, rác quét đường, cành cây và lá cây, xác động vật chết… 6. Các nhà máy xử lý chất thải đô thị Nhà máy xử lý nước cấp, nước thải và các quá trình xử lý chất thải công nghiệp khác Bùn, tro 7. CTR đô thị Tất cả các nguồn kể trên Bao gồm tất cả các nguồn kể trên 8. Công nghiệp Các nhà máy sản xuất vật liệu xây máy dựng, các nhà hóa chất, nhà máy lọc dầu, các nhà máy chế biến thực phẩm, các ngành công nghiệp nặng và nhẹ… Chất thải sản xuất nông nghiệp, vật liệu phế thải, chất thải độc hại, chất thải đặc biệt 9. Nông nghiệp Các họat động thu họach trên đồng ruộng, trang trại, nông trường và các vườn cây ăn quả, sản xuất sữa và lò giết mổ súc vật Các lọai sản phẩm phụ của quá trình nuôi trồng và thu họach hoặc chế biến như rơm rạ, rau quả, sản phẩm thải của các lò giết mổ heo, bò… (Nguồn: George Tchobanoglous, et al, Mc Graw – Hill Inc, 1993) 1.1.3 Phân loại chất thải rắn: Việc phân loại chất thải rắn sẽ giúp xác định các loại chất thải khác nhau của chất thải được sinh ra. Khi thực hiện việc phân loại chất thải rắn sẽ giúp chúng ta gia tăng khả năng tái chế và tái sử dụng lại các vật liệu trong chất thải, đem lại hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường. CTR tại TP.HCM được chia thành 4 loại chính là: - Rác sinh hoạt, - Rác xây dựng, - Rác cơ sở y tế, - Rác công nghiệp. Mỗi loại rác có một qui trình thu gom, vận chuyển đặc trưng Rác thải sinh hoạt: là CTR phát sinh từ các hộ gia đình, công sở, trường học, các chợ, từ các nhà hàng, khách sạn, khu thương mại, cửa hàng tạp hóa ... Thành phần rác thải bao gồm: thực phẩm, giấy, các tông, plastic (nhựa), gỗ, thủy tinh, kim loại, da, cao su ...Trong rác thải sinh hoạt còn phân làm nhiều nguồn rác thải cụ thể hơn như: rác thải thương mại, rác thải đường phố và công viên, rác công sở... Chất thải y tế: bao gồm rác thải sinh hoạt trong khu vực bệnh viện và chất thải nguy hại phát sinh từ các hoạt động chuyên môn trong quá trình khám, chữa bệnh và xét nghiệm tại bệnh viện và các cơ sở y tế. Bao gồm: các ống tiêm, kim chích, các y cụ, các loại mô và cơ quan người, băng thấm dịch, băng thấm máu, các loại thuốc được loại ra do quá hạn hoặc kém phẩm chất... Chất thải tại các cơ sở y tế được phân loại thành 2 phần như sau: - Rác sinh hoạt: được lưu chứa trong thùng 240 lít màu xanh; sau đó được xe cơ giới của Công ty Môi Trường Đô Thị đưa đến trạm trung chuyển hoặc khu xử lý rác sinh hoạt. - Rác y tế, bệnh phẩm: được lưu chứa trong thùng 240 lít màu cam rồi chuyển sang xe chuyên dùng đưa đến lò đốt rác y tế Bình Hưng Hòa để tiêu hủy Rác thải xây dựng: chủ yếu gồm các phế thải cứng được thải ra trong quá trình xây dựng dân dụng, công nghiệp cũng như hạ tầng kỹ thuật. Các loại chất thải này bao gồm: gỗ, sắt, thép, bê tông, gạch, bụi cát, bao bì xi măng . CTR công nghiệp: là các chất thải ra trong dây chuyền sản xuất của nhà máy hoặc xí nghiệp. Thành phần chúng đa dạng, phụ thuộc vào ngành sản xuất. Hiện nay TP. HCM chưa kiểm soát cũng như chưa có hệ thống thu gom vận chuyển và xử lý cho loại rác này. Việc thu gom vận chuyển do các cơ sở tự giải quyết theo 2 hướng: - Loại không thể tái chế (rác thải sinh hoạt và rác thải từ sản xuất): được cơ sở thu gom và ký hợp đồng với các đơn vị vệ sinh môi trường để có biện pháp xử lý thích hợp nhưng thường là đổ chung với rác sinh hoạt. - Loại có thể tái chế, tái sử dụng: được phân loại và bán cho các cơ sở sản xuất nhằm tái chế. CTR nông nghiệp: phát sinh từ các hoạt động nông nghiệp như: trồng trọt, thu hoạch các vụ mùa và cây ăn trái ...Chất thải nầy bao gồm các phụ phẩm của quá trình sản xuất chế biến như: rơm rạ, lá cây, thân cây, khoai hư. 1.1.4. Tốc độ phát sinh chất thải rắn: Việc tính toán tốc độ phát thải rác là một trong những yếu tố quan trọng trong việc quản lý rác thải bởi vì từ đó người ta có thể xác định được lượng rác phát sinh trong tương lai ở một khu vực cụ thể có kế hoạch quản lý từ khâu thu gom, vận chuyển tới quản lý. Bảng 1.2 Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt (không kể xà bần) của TP. HCM tính đến năm 2010 Năm Dân số (người) (*) Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt Tấn/năm (**) Tấn/ngày Kg/người/ngày 1996 4.748.596 1.058.468 2.900 0,61 1997 4.852.590 983.811 2.695 0,56 1998 4.957.856 939.943 2.575 0,52 1999 5.011.487 1.066.272 2.921 0,58 2000 5.117.129 1.483.963 4.066 0,79 2001 5.223.975 1.369.358 3.752 0,72 2002 5.332.006 1.508.543 4.133 0,78 2003 5.441.206 1.608.518 4.407 0,81 2004 5.551.554 1.708.493 4.681 0,84 2005 5.663.029 1.808.468 4.955 0,87 2006 5.775.610 1.908.443 5.229 0,91 2007 5.889.274 2.008.418 5.503 0,93 2008 6.003.997 2.108.393 5.776 0,96 2009 6.119.754 2.208.368 6.050 0,99 2010 6.236.519 2.308.343 6.324 1,01 Ghi chú: Năm 2010: ước tính (*) dân số từ năm 1996 đến năm 2001 lấy từ niên giám thống kê của thành phố Hồ Chí Minh (**) khối lượng CTRSH từ năm 1996 đến năm 2010 do Công ty Môi Trường Đô Thị cung cấp Bảng 1.3 Lượng CTRSH phát sinh ở các đô thị Việt Nam đầu năm 2007 STT Loại đô thị Lượng CTRSH bình quân trên đầu người(kg/người/ngày) Lượng CTRSH đô thị phát sinh Tấn/ngày Tấn/năm 1 Đặc biệt 0,84 8.000 2.920.000 2 Loại I 0,96 1.885 688.025 3 Loại II 0,72 3.433 1.253.045 4 Loại III 0,73 3.738 1.364.370 5 Loại IV 0,65 626 228.490 Tổng cộng 6.453.930 (Nguồn: Kết quả khảo sát năm 2006, 2007 và báo cáo của các địa phương) Bảng1.4 Lượng CTRSH đô thị theo vùng địa lý ở Việt Nam đầu năm 2007 STT Đơn vị hành chính Lượng CTRSH bình quân trên đầu người(kg/người/ngày) Lượng CTRSH đô thị phát sinh Tấn/ngày Tấn/năm 1 Đồng bằng Sông Hồng 0,81 4.444 1.622.060 2 Đông Bắc 0,76 1.164 424.860 3 Tây Bắc 0,75 190 69.350 4 Bắc Trung Bộ 0,66 755 275.575 5 Duyên Hải Nam Trung Bộ 0,85 1.640 598.600 6 Tây Nguyên 0,59 650 237.250 7 Đông Nam Bộ 0,79 6.713 2.450.245 8 Đồng Bằng sông Cửu Long 0,61 2.136 779.640 Tổng cộng 0,73 17.692 6.457.580 (Nguồn: Kết quả khảo sát năm 2006, 2007 và báo cáo của các địa phương) Phương pháp xác định tốc độ phát thải rác cũng gần giống nhau phương pháp tổng lượng rác. Người ta sử dụng một số loại phân tích sau đây để định lượng rác thải ra ở một khu vực. 1. Đo khối lượng 2. Phân tích thống kê 3. Dựa trên khối lượng thống kê rác ( Ví dụ thùng chứa) 4. Phương pháp xác định tỷ lệ rác thải 5. 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 liện 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 suy giảm về kinh tế (rõ nhất là trong thời gian khủng hoảng của thế kỷ 17). Phần trăm vật liệu đóng gói ( đặc biệt là túi nylon) đã tăng lên trong ba thập kỷ qua và tương ứng là tỷ trọng khối lượng (khi thu gom ) của chất thải cũng giảm đi. Mật độ dân số: Các nghiên cứu phát minh rằng khi mật độ dân số tăng lên, nhà chức trách sẽ phải thải bỏ nhiều rác hơn nhiều.Nhưng không phải rằng dân số ở cộng đồng có mật độ cao hơn sản sinh ra nhiều rác thải hơn mà là dân số ở cộng đồng có mật độ thấp có các phương pháp rác khác chẳng hạn như làm phân compost trong vườn hay đốt rác sau vườn. Sự thay đổi theo mùa: Trong những dịp như 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. Đúng này đúng bởi vì có sự liên hệ trực tiếp giữa hai 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 vùng nông thôn sản xuất ra ít chất thải hơn các hộ gia đình ở thành phố. Tần số và phương pháp thu gom: Vì các vấn đề này nảy sinh đối với rác thải trong và quanh nhà, các gia đình sẽ tìm cách khác để thải rác. Người ta phát hiện 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 rất quan trọng trong việc sác định lượng rác phát sinh không chỉ từ lượng rác được thu gom, mà còn xác định lượng rác được vận chuyển thẳng ra khu 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 - 0,6 kg/người/ngày - Rác thải thương mại ( commerial wastes ) : 0,1 - 02 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 Tình trung bình ở : Việt Nam : 0,5 - 0,6 kg/người/ngày : Singapore : 0,87 kg/người/ngày : Hong Kong : 0,85 kg/người/ngày : Karachi, Pakistan : 0,50 kg/người/ngày 1.1.5. Thành phần của chất thải rắn Thành phần của chất thải rắn biểu hiện sự đóng góp và phân phối của các phần riêng biệt mà từ đó tạo nên dòng chất thải, thông thường được tính bằng phần trăm theo khối lượng. Thông tin về thành phần chất thải rắn đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá và lựa chọn những thiết bị thích hợp cần thiết để xử lý, các quá trình xử lý cũng như việc hoạch định các hệ thống, chương trình và kế hoạch quản lý chất thải rắn. Thông thường trong rác thải đô thị, rác thải từ các khu dân cư và thương mại chiếm tỉ lệ cao nhất từ 50-75%. Giá trị phân bố sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào sự mở rộng các hoạt động xây dựng, sữa chữa, sự mở rộng của các dịch vụ đô thị. Thành phần riêng biệt của chất thải rắn thay đổi theo vị trí địa lý, thời gian, mùa trong năm, điều kiện kinh tế và tùy thuộc vào thu nhập của từng quốc gia. Sau đây là các bảng miêu tả về thành phần chất thải rắn theo nguồn phát sinh, tính chất vật lý và theo mùa. Ở Việt Nam, tốc độ phát sinh rác thải tùy thuộc vào từng loại đô thị và dao động từ 0,35 kg/người.ngày đến 0,80 kg/người.ngày. Các số liệu nghiên cứu và thống kê cho thấy lượng CTR được thải ra tại TP. HCM khoảng 6000 - 6.500 tấn/ngày, bình quân khoảng 0,8 – 1,2 kg/người.ngày. Tốc độ xả CTR tăng theo từng năm khoảng 15 – 20%. Thành phần CTRSH tại trạm trung chuyển của TP. HCM như sau Bảng 1.5 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt Thành phần % Khối lượng Độ ẩm (%) Độ tro (%) Thực phẩm Nylon Cao su mềm Cao su cứng Gỗ Mốp xốp Giấy Thủy tinh Kim loại Da Xà bần Sành sứ Carton Da Lon đồ hộp Pin Bông gòn Tre, rơm rạ, lá cây Vỏ sò, xương động vật Bã sơn Thừng đựng sơn Mica 72,0 - 94,0 1,6 - 9,6,4 0,5 - 5,8 0,0 - 13,0 0,0 - 4,5 0,0 - 1,6 0,0 - 5,8 KĐK - 1,2 KĐK - 5,5 0,0 - 5,6 0,0 - 0,5 0,0 - 1,9 0,0 - 5,5 0,0 - 0,8 0,0 - 6,5 0,0 - 4,3 0,0 - 1,0 0,0 0,0-0,9 0,0 0,0 - 3,0 0,0 - KĐK 58,7 - 85,2 11,6 - 60,5 2,5 - 8,8 1,6 - 41,9 2,3 - 5,3 3,1 - 4,2 2,7 - 16,2 3,2 - 40,9 10,1 - 55,6 - - 0,8 - 8,0 - 9,2 20,1 - 66,7 - - - 10,0 - - 3,4 - 12,3 0,0 0,0 7,0 - 7,5 - - - 2,4 - 2,6 4,7 - 9,1 - - - - - 12,5 - 13,0 - - - - - - - Độ tro (% trọng lượng khô); KĐK: không đáng kể khi % theo khối lượng ướt < 0,5%. (Nguồn: VITTEP, 2003) Từ số liệu thống kê ở trên ta thấy, CTRSH tại TP. HCM có chứa một phần rất lớn là thực phẩm (65 – 95%), độ ẩm 70 – 85%. Các thành phần hữu cơ dễ bị phân hủy chiếm phần lớn, cho nên nước ép rác tại các trạm trung chuyển có hàm lượng chất hữu cơ cao, dễ phân hủy sinh học. Thành phần của CTRSH cũng rất đa dạng và thay đổi đáng kể tùy thuộc vào các mùa trong năm, điều kiện khí hậu, kinh tế và nhiều yếu tố khác như tập quán, tái sinh CTR, việc thu nhặt phế liệu… Thành phần CTR là yếu tố rất quan trọng trong việc dự đoán đặc tính của nước rác tại các trạm trung chuyển. Do đó, cần có những quan tâm cần thiết trong việc dự đoán sự thay đổi thành phần CTR. Bảng 1.6 Thành phần CTRĐT phân theo nguồn phát sinh Nguồn chất thải % Trọng lượng Dao động Trung bình Nhà ở và khu thương mại 60-67 62,0 Chất thải đặc biệt (dầu, lốp xe, bình điện) 3-12 5,0 Chất thải nguy hại 0,1-1,0 0,1 Cơ quan 3-5 3,4 Xây dựng và phá dỡ 8-20 14,0 Làm sạch đừờng phố 2-5 3,8 Cây xanh và phong cảnh 2-5 3,0 Lĩnh vực đánh bắt 1,5-3 0,7 Bùn đặc từ nhà máy xử lý 3-8 6 Tổng cộng 100 (Nguồn George Tchobanaglous,etal, Mcgraw-Hill Inc,1993) Bảng 1.7 Thành phần của CTRĐT theo tính chất vật lý Thành phần % trọng lượng Khoảng giá trị Trung bình Thực phẩm 6-25 15 Giấy 25-45 40 Bìa cứng 3-15 4 Chất dẻo 2-8 3 Vải vụn 0-4 2 Cao su 0-2 0,5 Da vụn 0-2 0,5 Sản phẩm vườn 0-20 12 Gỗ 1-4 2 Thủy tinh 4-16 8 Xốp 2-8 6 Kim loại không thép 0-1 1 Kim loại thép 1-4 2 Bụi tro gạch 0-10 4 Tổng cộng 100 (Nguồn: Trần hiếu Nhuệ và cộng sự, Quản lý chất thải rắn, Hà Nội 2001) Bảng 1.8 Sự thay đổi thành phần chất thải rắn sinh hoạt theo mùa Chất thải % Khối lượng % Thay đổi Mùa mưa Mùa khô Giảm Tăng Thực phẩm 11,1 13,5 21,0 Giấy 45,2 40,6 11,5 Nhựa dẻo 9,1 8,2 9,9 Chất hữu cơ khác 4,0 4,6 15,0 Chất thải vườn 18,7 4,0 28,3 Thủy tinh 3,5 2,5 28,6 Tổng cộng 100 100 (Nguồn George Tchobanaglous và cộng sự) Bảng 1.9 Thành phần CTRSH của TP. HCM từ nguồn phát sinh đến nơi thải bỏ cuối cùng STT Thành phần % khối lượng Hộ gia đình Rác chợ Điểm hẹn Bô ép rác & Trạm trung chuyển Bãi chôn lấp 01 Thực phẩm 61,0-96,6 20,2-100* 72,8-76,2 73,3-83,5 73,4-74,7 02 Giấy 1,0-19,7 0-11,4 3,0-10,8 2,4-3,6 2,0-4,0 03 Carton 0-4,6 0-4,9 0-0,4 0 0 04 Vải 0-14,2 0-58,1 1,2-3,4 3,5-8,0 2,4-6,8 05 Túi nylon 0-36,6 0-6,5 6,0-10,8 3,0-11,2 5,6-6,0 06 Nhựa 0-10,8 0-4,3 0,4-3,2 0-1,6 0-0,6 07 Da 0 0-1,6 0 0-3,6 0-2,4 08 Gỗ 0-7,2 0-5,3 0,2-1,6 0-6,6 0,4-4,8 09 Cao su mềm 0 0-5,6 0-4,0 0-1,7 0-0,8 10 Cao su cứng 0-2,8 0-4,2 0-0,6 0 0,6-1,2 11 Lon đồ hộp 0-10,2 0-2,1 0-0,6 0-0,2 0,1 12 Kim loại màu 0-3,3 0-5,9 0-0,4 0-0,9 0,4-0,8 13 Thủy tinh 0-25,0 0-4,9 0-2,0 0,2-0,6 1,4-3,2 14 Sành sứ 0-10,5 0-1,5 0-2,8 0-0,6 0,4-0,6 15 Xà bần, tro 0-9,3 0-4,0 0-0,6 0-9,9 0-1,4 16 Styrofoam 0-1,3 0-6,3 0,1-1,2 0,2-1,2 0 17 Lon đựng sơn 0 0 0-1,2 0 0 18 Bã sơn 0 0 0-1,6 0 0 19 Sơn 0 0 0 0-0,6 0 20 Bơng băng 0 0 0 0-3,4 0 21 Than tổ ơng 0 0-2,4 0 0 0 22 Tĩc 0 0 0 0 0-0,1 23 Pin 0 0 0-0,2 0 0-0,2 Nguồn: CENTEMA, 2002. * Chỉ các mẫu rác lấy từ chợ vải và chợ hóa chất mới có thành phần rác thực phẩm thấp (20,2-35,6%). Đối với các chợ khác thành phần rác thực phẩm dao động trong khoảng 76-100%. 1.1.6. Tính chất của chất thải rắn sinh hoạt 1.1.6.1. Tính chất lý học: Những tính chất vật lý quan trọng của chất thải rắn bao gồm: khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước hạt, cấp phối hạt, khả năng giữ ẩm tại thực địa (hiện trường) và độ xốp của rác nén trong thành phần chất thải rắn. a. Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của chất thải rắn được định nghĩa là trọng lượng của một đơn vị vật chất tính trên 1 đơm vị thể tích (kg/m3). Bởi vì chất thải rắn có thể ở những trạng thái như: xốp, chứa trong các thùng chứa container, không nén, nén,… nên khi báo cáo giá trị khối lượng riêng phải chú thích trạng thái của các mẫu rác một cách rõ ràng. Dữ liệu khối lượng riêng rất cần thiết được sử dụng để ước lượng tổng khối lượng và thể tích rác cần phải quản lý. Khối lượng riêng thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưu giữ chất thải. Do đó cần phải thận trọng khi chọn giá trị thiết kế. Khối lượng riêng của một chất thải đô thị biến đổi từ 180 – 400 kg/m3, điển hình khoảng 300 kg/m3. b. Tỷ trọng: Tỷ trọng của rác được xác định bằng phương pháp cân trọng lượng và có đơn vị là kg/m3. Đối với rác thải sinh hoạt, tỷ trọng thay đổi từ 120-590 kg/m3. Đối với xe vận chuyển rác cĩ thiết bị ép rác, tỷ trọng rác cĩ thể lên đến 830 kg/m3. c. Độ ẩm: Độ ẩm chất thải rắn là tỷ số giữa lượng nước có trong một lượng chất thải và khối lượng chất thải đó. Ví dụ độ ẩm của rác thải y tế là 37-42%. Độ ẩm của chất thải rắn được biểu diễn bằng 2 phương pháp: Phương pháp khối lượng ướt và phương pháp khối lượng khô. Phương pháp khối lượng ướt độ ẩm trong một mẫu được thể hiện như là phần trăm khối lượng ướt của vật liệu. Phương pháp khối lượng khô độ ẩm trong một mẫu được thể hiện như phần trăm khối lượng khô vật liệu. Phương pháp khối lượng ướt được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực quản lý chất thải rắn bởi vì phương pháp có thể lấy mẫu trực tiếp ngoài thực địa. Độ ẩm theo phương pháp khối lượng ướt được tính như sau: M = ( w – d )/ w x 100 (2 - 1) Trong đó: M là độ ẩm, % W là khối lượng mẫu lúc lấy tại hiên trường, kg (g) D là khối lượng mẫu lấy sau khi sấy khô ở 105oC, kg (g) Bảng 1.10 Trọng lượng riêng, độ ẩm của CTRSH Stt Thành phần Trọng lượng riêng Độ ẩm % khối lượng 1b/yd3 Khoảng giá trị Giá trị trung bình Khoảng giá trị Giá trị trung bình 1 Thực phẩm 220 - 810 490 50 - 80 70 2 Giấy 70 - 220 150 04 - 10 6 3 Carton 70 - 135 85 04 - 08 5 4 Plastic 70 - 220 110 01 - 04 2 5 Vải 70 - 170 110 06 - 15 10 6 Cao su 170 - 340 220 01 - 04 2 7 Da 170 - 440 270 08 - 12 10 8 Rác làm vườn 100 - 380 170 30 - 80 60 9 Gỗ 220 - 540 400 15 - 40 20 10 Thủy tinh 270 - 810 150 01 - 04 2 11 Can thiếc ( đồ hộp) 85 - 270 150 02 - 04 3 12 Nhôm 110 - 405 270 02 - 04 2 13 Kim lọai khác - - - 3 14 Bụi, tro, gạch - - - 8 Chú thích:1b/yd3 x 0.5933 = kg/m3 (Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993 ) d. Kích thước và cấp phối hạt: Kích thước và cấp phối hạt của vật liệu thành phần trong chất thải rắn đóng vai trò rất quan trọng trong việc tính toán và thiết kế các phương tiện cơ khí như: thu hồi vật liệu, đặc biệt là sử dụng các sàng lọc phân loại bằng máy hoặc phân chia bằng phương pháp từ tính. e. Độ thấm (tính thấm) của chất thải đã được nén: Tính dẩn nước của chất thải đã được nén là một tính chất vật lý quan trọng, nó sẽ chi phối và điều khiển sự di chuỵễn của các chất lỏng (nước rò rỉ, nước ngầm, nước thấm) và các khí bên trong các bải rác. f. Khả năng tích ẩm của CTR: Khả năng giữ nước tại hiện trường của CTR là toàn bộ lượng nước mà nó có thể giữ lại trong mẫu chất thải dưới tác dụng kéo xuống của trọng lức. Khả năng giữ nước của CTR là một tiêu chuẩn quan trọng trong tính toán xác định lượng nước rò rỉ từ bải rác. Nước đi vào mẫu CTR vượt quá khả năng giữ nước sẽ thoát ra tạo thành nước rò rỉ. Khả năng giữ nước tại hiện trường thay đổi phụ thuộc vào áp lực nén và trạng thái phân hủy của chất thải. Khả năng giữ nước 30 phần trăm theo thể tích tương đương với 30 inches. Khả năng giữ nước của hỗn hộp CTR (không nén) từ các khu dân cư và thương mại thường dao động trong khoảng 50 phần trăm đến 60 phần trăm. Chuyển hóa lý học Phân loại: Quá trình này để tách riêng các thành phần chất thải rắn nhằm chuyển chất thải từ dạng hỗn hợp thành dạng tương đối đồng nhất để thu hồi các thành phần có thể tái sinh, tái sử dụng của chất thải rắn đô thị. Ngoài ra có thể tách những thành phần chất thải nguy hại và những thành phần có khả năng thu hồi năng lượng. Giảm thể tích cơ học: Phương pháp nén, ép thường được sử dụng giảm thể tích chất thải, thường được sử dụng những xe thu gom có lắp bộ phận ép nhằm làm tăng khối lượng rác thu gom trong một chuyến. Giấy, carton, nhựa, lon nhôm, lon thiếc thu gom từ CTR thường được đóng kiện để giảm thể tích chứa, chi phí xử lý và vận chuyển. Đồng thời áp dụng phương pháp này sẽ tăng thời hạn sử dụng của BCL. Giảm kích thước cơ học: Nhằm giảm chất thải có kích thước đồng nhất và nhỏ hơn kích thước ban đầu. Trong một số trường hợp thể tích chất thải sau khi giảm kích thước sẽ lớn hơn thể tích ban đầu. 1.1.6.2. Tính chất hóa học và chuyển hóa hóa học trong thất thải rắn a. Tính chất hóa học Các thông tin về thành phần hoá học của các vật chất cấu tạo nên chất thải rắn đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá các phương pháp, lựa chọn phương thức xử lý và tái sinh chất thải. Ví dụ như, khả năng đốt cháy vật liệu rác tùy thuộc vào thành phần hoá học của chất thải rắn. Nếu chất thải rắn được sử dụng làm nhiên liệu cho quá trình đốt thì 4 tiêu chí phan tích hoá học quan trọng nhất là: Phân tích gần đúng - sơ bộ; Điểm nóng chảy của tro; Phân tích cuối cùng (các nguyên tố chính); Hàm lượng năng lượng của CTR. Phân tích sơ bộ Phân tích sơ bộ đối với các thành phần có thể cháy được trong CTR đô thị bao gồm các thí nghiệm sau: Độ ẩm (lượng nước mất đi sau khi sấy ở 105oC trong 1 giờ); Chất dễ cháy bay hơi (khối lượng mất đi thêm vào khi đem mẫu chất thải rắn đã sấy ở 105oC trong 1 giờ đốt cháy ở nhiệt độ 950oC trong lò nung kín); Carbon cố định (phần vật liệu còn lại dễ cháy sau khi loại bỏ các chất bay hơi); Tro (khối lượng còn lại sau khi đốt cháy ở lò hở). Điểm nóng chảy của tro Điểm nóng chảy của tro được định nghĩa là nhiệt độ đốt cháy chất thải để tro sẽ hình thành một khối rắn (goi là clinker) do sự nấu chảy và kết tụ. Nhiệt độ nóng chảy dể hình thành clinker từ CTR ._.trong khoảng 20000F đến 220000F (11000c đến - 12000) Phân tích cuối cùng các thành phần tạo thành CTR Phân tích cuối cùng các thành phần chất thải chủ yếu xác định phần trăm (%) của các nguyên tố C,H.O.N.S, và tro. Trong suốt quá trình đốt chất thải rắn sẽ phát sinh các hợp chất Clor hoá nên phân tích cuối cùng thường bao gồm phân tích xác định các halogen. Kết quả phân tích cuối cùng được sử dụng để mô tả cac thành phần hoá học của chất hữu cơ trong chất thải rắn. Kết quả phân tích còn đóng vai trò rất quan trọng trong việc xác định tỉ số C/N của chất thải có thích hợp cho quá trình chuyển hoá sinh học hay không. Các số liệu phân tích cuối cùng của các thành phần CTRSH cho trong bảng sau. Bảng 1.11 Thành phần các nguyên tố trong CTR đô thị Thành phần Phần trăm khối lượng khô (%) Carbon Hydro Oxy Nitơ Lưu huỳnh Tro Chất hữu cơ Chất thải thực phẩm 48,0 6,4 37,6 2,6 0,4 5,0 Giấy 43,5 6,0 44,0 0,3 0,2 6,0 Carton 44,0 5,9 44,6 0,3 0,2 5,0 Nhựa 60,0 7,2 22,8 - - 10,0 Vải 55,0 6,6 31,2 4,6 0,15 2,5 Cao su 78,0 10,0 - 2,0 - 10,0 Da 60,0 8,0 11,6 10,0 0,4 10,0 Rác vườn 47,8 6,0 38,0 3,4 0,3 4,5 Gỗ 49,5 6,0 42,7 0,2 0,1 1,5 Chất vô cơ Thủy tinh(1) 0,5 0,1 0,4 < 0,1 - 98,9 Kim loại(1) 4,5 0,6 4,3 < 0,1 - 90,5 Bụi, tro,… 26,3 3,0 2,0 0,5 0,2 68,0 (Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993) Hàm lượng năng lượng của các thành phần CTR Hàm lượng năng lượng của các thành phần hữu cơ trong chất thải rắn đô thị có thể được xác định theo một trong các cách sau: Sử dụng nồi hay lò chưng cất qui mô lớn (full scale) như calorimeter; Sử dụng bình đo nhiệt trị trong phòng thí nghiệm; Bằng cách tính toán nếu công thức hóa học hình thức được biết. Do khó khăn trong việc trang bị một lò chưng cất qui mô lớn, nên hầu hết các số liệu về hàm lượng năng lượng của các thành phần hửu cơ của CTR đều dựa trên kết quả thí nghiệm sử dụng bình đo nhịệt trị trong phòng thí nghiệm. Các số liệu về hàm lượng năng lượng và phần trơ còn lại thành phần CTRSH được cho trong bảng sau: Bảng 1.12 Trị số hàm lượng năng lượng và phần trơ còn lại sau khi đốt của các thành phần CTRSH Stt Thành phần Phần trơ còn lại% Hàm lượng năng lượngBtu/lb Khoảng giá trị Giá trị trung bình Khoảng giá trị Giá trị trung bình 1 Thực phẩm 02 - 08 5 1500 - 3000 2000 2 Giấy 04 - 08 6 5000 - 8000 7200 3 Carton 03 - 06 5 6000 - 7500 7000 4 Plastic 06 - 20 10 12000 - 16000 14000 5 Vải 02 - 04 2.5 6500 - 8000 7500 6 Cao su 08 - 20 10 9000 - 12000 10000 7 Da 08 - 20 10 6500 - 8500 7500 8 Rác làm vườn 02 - 06 4.5 1000 - 8000 2800 9 Gỗ 0.6 - 02 1.5 7500 - 8500 8000 10 Thủy tinh 96 - 99+ 98 50 - 100 60 11 Can thiếc 96 - 99+ 98 100 - 150 300 12 Nhôm 90 - 99 96 - - 13 Kim lọai khác 94 - 99 98 100 - 150 300 14 Bụi, tro, gạch 60 - 80 70 1000 - 5000 3000 Chú thích: Btu/lb * 2.326 = kJ/kg (Nguồn: Công ty Môi trường Đô Thị, 2006) b. Chuyển hóa hóa học Đốt Đốt là phản ứng hóa học giữa oxy với các thành phần hữu cơ trong chất thải, sinh ra các hợp chất thải bị oxy hóa cùng với sự phát sáng và tỏa nhiệt. Chất hữu cơ + không khí( dư) CO2 + NO2 + không khí (dư) + NH3 + SO2 + Nox + tro + nhiệt. Lượng không khí cấp dư nhằm đảm bảo quá trình đốt xảy ra hoàn toàn. Sản phẩm cuối của quá trình đốt cháy CTRĐT bao gồm khí nóng chứa CO2, H2O, không khí dư và không cháy còn lại. Trong thực tế ngoài những thành phần này còn có một lượng nhỏ các khí NH3, SO2, NOx và các khí vi lượng tùy thuộc vào bản chất của chất thải. Nhiệt phân Hầu hết các chất hữu cơ đều không bền với quá trình nung nóng. Chúng có thể bị phân hủy qua các phản ứng bởi nhiệt độ và ngưng tụ trong điều kiện không có oxy tạo thành những thành phần dạng rắn, lỏng và khí. Khí hóa Quá trình bao gồm qúa trình đốt cháy một phần nhiên liệu C để thu nguyên liệu cháy và khí CO, H2 và một số nguyên tố hydrocarbon trong đó có CH4. 1.1.6.3. Tính chất sinh học và chuyển hóa sinh học trong chất thải rắn a. Tính chất sinh học Ngoài trừ nhựa, cao su và da, các thành phần hửu cơ của hầu hết CTRĐT có thể được phân loại về phương diện như sau: Các phân tử có thể hoà tan trong nước như: đường, tinh bột, amino acid và nhiều acid hữu cơ; Bán cellulose: các sản phẩm ngưng tụ của 2 đường 5 và 6 carbon; Cellulose: sản phẩm ngưng tụ của đường glucose 6 carbon; Dầu, mỡ, và sáp: là những ester của alcohols và acid béo mạch dài; Lignin: một polymer chứa các vòng thơm với nhóm methoxyl (-OCH3); Lignocelluloza: hợp chất do lignin và celluloza kết hợp với nhau; Protein: chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi các amino acid. Có lẽ tính chất sinh học quan trọng nhất trong 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 hữu cơ trơ và chất vô cơ. Sự hình thành mùi hôi và phát sinh ruồi cũng liên quan đến tình dể phân hủy của các vật liệu hữu cơ trong CTR đô thị như rác thực phẩm. Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần hữu cơ trong CTR Hàm lượng chất rắn bay hơi (VS), xác định bằng cách đốt cháy chất thải rắn ở nhiệt độ 550oC, thường được sử dụng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của phần hữu cơ trong chất thải rắn. Tuy nhiên sử dụng giá trị VS để mô tả khả năng phân hủy sinh học của phần hữu cơ trong chất thải rắn thì không đúng bởi vì một vài thành phần hữu cơ của chất thải rắn rất dễ bay hơi nhưng lại kém khả năng phân huỷ sinh học như là giấy in. Thay vào đó hàm lượng lignin của chất thải rắn có thể đựơc sử dụng để ước lượng tỉ lệ phần dễ phân hủy sinh học của chất thải rắn, và được tính toán bằng công thức sau: BF = 0,83 – 0,028LC (2 – 2) Trong đó: BF: tỉ lệ phân hủy sinh học biểu diễn trên cơ sở VS; 0,83 và 0,028 là hằng số thực nghiệm; LC: hàm lượng lignin của VS biểu diễn bằng % khối lượng khô. Các chất thải rắn với hàm lượng lignin cao như: giấy in có khả năng phân hủy sinh học kém hơn đáng kể so với các chất thải hữu cơ khác trong chất thải rắn đô thị. Trong thực tế các thành phần hữu cơ trong chất thải rắn thường được phân loại theo thành phần phân hủy chậm và phân huỷ nhanh. Sự hình thành mùi hôi Mùi hôi có thể phát sinh khi chất thải rắn được lưu giữ trong khoảng thời gian dài ở một nơi giữa thu gom, trạm trung chuyển, và nơi chôn lấp. Sự phát sinh mùi tại nơi lưu trữ có ý nghĩa rất lớn, khi tại nơi đó có khí hậu nóng ẩm. Nói một cách cơ bản là sự hình thành của mùi hôi là kết quả của quá trình phân huỷ yếm khí với sự phân huỷ các thành phần hợp chất hữu cơ tìm thấy trong rác đô thị. Ví dụ, trong điều kiện yếm khí (khử), sunphat SO42- có thể phân huỷ thành sunfur S, và kết quả là S2- sẽ kết hợp với H2 tạo thành hợp chất có mùi trứng thối là H2S. Sự hình thành H2S là do kết quả của 2 chuỗi phản ứng hoá học. 2CH3CHOHCOOH + SO42- ® 2CH3COOH + S2- + 2 H2O + 2CO2 Lactate Sulfate Acid Acetic Sulfide ion 4H2 + SO42- ® S2- + 4H2O S2- + 2H+ ® H2S Ion sulfide (S2-) có thể cũng kết hợp với muối kim loại như sắt, tạo thành các sulfide kim loại. S2- + Fe2+ ® FeS +2H Nước rác tại bãi rác có màu đen là do kết quả hình thành các muối sulfide trong điều kiện yếm khí. Do đó nếu không có sự hình thành các muối sulfide thì việc hình thành mùi hôi tại bãi chôn lấp là một vấn đề ô nhiễm môi trường có tính chất nghiêm trọng. CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH CH3SH + CH3CH2CH2(NH2)COOH Methionine Metyl mercaptan Aminobutyric acid CH3SH + H2O ® CH4OH + H2O Sự hình thành ruồi nhặng Trong thời điểm mùa hè hay là trong khu vực khí hậu nóng ẩm, sự nhân giống và sinh sản của ruồi là vấn đề quan trọng cần quan tâm tại nơi lưu trữ chất thải rắn. Ruồi có thể phát triển trong thời gian 2 tuần sau khi trứng được sinh ra. Đời sống của ruồi nhặng từ khi còn trong trứng cho đến khi trưởng thành có thể được mô tả như sau: Trứng phát triển 8-12 giờ Giai đoạn I của ấu trùng (giòi) 20 giờ Giai đoạn II của ấu trùng 24 giờ Giai đoạn III của ấu trùng 3 ngày Giai đoạn nhộng 4-5 ngày Tổng cộng 9-11 ngày Giai đoạn phát triển của ấu trùng trong các thùng chứa rác đóng vai trò rất quan trọng và chiếm khoảng 5 ngày trong sự phát triển của ruồi. Để hạn chế sự phát triển của ruồi thì các thùng lưu trữ rác nên đổ bỏ để thùnng rỗng trong thời gian này để hạn chế sự di chuyển của các loại ấu trùng. b. Chuyển hóa sinh học - Quá trình phân hủy kị khí Quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ trong CTRĐT trong diều kiện kị khí xảy ra theo 3 bước: Quá trình thủy phân các hợp chất có phân tử lượng lớn thành những những hợp chất thích hợp là nguồn năng lượng; Quá trình chuyển hoá các hợp chất sinh ra từ bước 1 thành các hợp chất có năng lượng thấp hơn; Chuyển đổi các hợp chất trung gian thành phần sản phẩm riêng lẻ, chủ yếu là CH4 và CO2. Ưu điểm Chi phí đầu tư thấp, sản phẩm phân hủy, phân hầm cầu, phân gia súc có hàm lựợng dinh dưỡng cao; Thu hồi khí phục vụ cho sản xuất; Trong qúa trình ủ sẽ tồn tại một số loại vi sinh, vi khuẩn gây bệnh vì nhiệt độ thấp. Khi ủ chất thải với khối lượng 1000 tấn/ngày mới có hiệu quả kinh tế. Nhược điểm Thời gian phân hủy lâu 4-12 tháng; Khí sinh ra có mùi hôi và khó chịu gây ảnh hưởng sức khỏe. - Qúa trình phân hủy hiếu khí Dựa trên sự hoạt động của vi khuẩn hiếu khí có mặt của oxy. Thông thường sau 2 ngày nhiệt độ tăng vào khoảng 450C, sau 6-7 ngày nhiệt độ đạt từ 70-750C. Đây là khoảng nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ. Ưu điểm Chi phí đầu tư thấp, sản phẩm phân hủy thấp, phân hầm cầu, phân gia súc có hàm lượng dinh dưỡng cao; Thu hồi khí đốt phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất; Chất thải phân hủy nhanh sau 2-4 tuần; Vi sinh vật gây bệnh bị chết nhanh do nhiệt độ ủ tăng; Mùi hôi bị khử do quá trình ủ. Nhược điểm Chi phí xử lý cao; Kỹ thuật khó, phức tạp; Trong quá vận hành cần duy trì một số đặc trưng trong quá trình 1.2. Ô nhiễm môi trường do chất thải rắn sinh ra 1.2.1. Tác hại của chất thải rắn đến môi trường nước CTR, đặc biệt là chất thải hữu cơ, trong môi trường nước sẽ bị phân hủy nhanh chóng. Tại các bãi rác, nước có trong rác sẽ được tách ra kết hợp với các nguồn nước khác như: nước mưa, nước ngầm, nước mặt 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 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 ... Nhìn chung, mức độ ô nhiễm trong nước rò rỉ rất cao ( COD: từ 3.000- 45.000mg/l, N-NH3: từ 10-800 mg/l, BOD5: từ 2.000-30.000 mg/l, TOC (Carbon hữu cơ tổng cộng: 1.500 – 20.000 mg/l, Phosphorus tổng cộng: từ 1-70 mg/l... và lượng lớn các vi sinh vật). Đối với các bãi rác thông thường (đáy bãi không có lớp chống thấm, sụt lún hoặc lớp chống thấm bị thủng ...) các chất ô nhiễm sẽ thấm sâu vào nước ngầm, gây ô nhiễm cho tầng nước và sẽ rất nguy hiểm khi con người sử dụng tầng nước nầy phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt. Ngoài ra, chúng còn có khả năng di chuyển theo phương ngang, rỉ ra bên ngoài bãi rác gây ô nhiễm nguồn nước mặt. Nếu rác 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 mêtan. Đó là do các axit béo mới hình thành tác dụng với kim loại tạo thành phức kim loại. Các hợp chất hydroxyl vòng thơm, axit humic và axit fulvic có thể tạo phức với Fe, Pb, Cu, Cd, Mn, Zn ... Hoạt động của các vi khuẩn kỵ khí khử sắt có hóa trị 3 thành sắt hóa trị 2 sẽ kéo theo sự hòa tan của các kim loại như Ni, Pb, Cd và 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 hợp chất hữu cơ độc hại như: các chất hữu cơ bị halogen hóa, các hydrocarbon đa vòng thơm ... chúng có thể gây đột biến gen, gây ung thư. Các chất nầy nếu thấm vào tầng nước ngầm hoặc nước mặt sẽ xâm nhập vào chuỗi thức ăn, gây hậu quả vô cùng nghiêm trọng cho sức khỏe, sinh mạng của con người hiện tại và cả thế hệ con cháu mai sau. 1.2.2. Tác hại của chất thải rắn đến môi trường không khí Các loại rác thải dễ phân hủy (như thực phẩm, trái cây hỏng...), trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp (nhiệt độ tốt nhất là 35o C và độ ẩm 70 – 80%) sẽ được các vi sinh vật phân hủy tạo ra mùi hôi và nhiều loại khí ô nhiễm khác có tác động xấu đến môi trường đô thị, sức khỏe và khả năng hoạt động của con người. Trong điều kiện kỵ khí: gốc sulfate có trong rác có thể bị khử thành sulfide (S2-), sau đó sulfide tiếp tục kết hợp với ion H+ để tạo thành H2S, một chất có mùi hôi khó chịu theo phản ứng sau: 2CH3CHOHCOOH + SO42- ® 2CH3COOH + S2- + H2O + CO2 S2- + 2 H+ ® H2 S Sulfide lại tiếp tục tác dụng với các Cation kim loại, ví dụ như Fe2+ tạo nên màu đen bám vào thân, rễ hoặc bao bọc quanh cơ thể vi sinh vật. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ, trong đó có chứa sulfur trong chất thải rắn có thể tạo thành các hợp chất có mùi hôi đặc trưng như: Methyl mercaptan và axid amino butyric. CH3SCH2 CH2 CH(NH2)COOH ® CH3SH + CH3 CH2 CH2(NH2)COOH. Methionine methyl mercaptan Aminobutyric acid Methyl mercaptan có thể bị thủy phân tạo ra methyl alcohol và H2S. Quá trình phân hủy rác thải chứa nhiều đạm bao gồm cả quá trình lên men chua, lên men thối, mốc xanh , mốc vàng... có mùi ôi thiu. Đối với các acid amin: tùy theo môi trường mà CTR có chứa các acid amin sẽ bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện kỵ khí hay hiếu khí. Trong điều kiện hiếu khí: acid amin có trong rác thải hữu cơ được men phân giải và vi khuẩn tạo thành axit hữu cơ và NH3 (gây mùi hôi). R- CH(COOH) - NH2 ® R - CH2 - COOH + NH3 Trong điều kiện kỵ khí: acid amin bị phân hủy thành các chất dạng amin và CO2. R- CH(COOH) - NH2 ® R - CH2 - NH2 + CO2 Trong số các amin mới được tạo thành có nhiều loại gây độc cho người và động vật. Trên thực tế, các amin được hình thành ở hai quá trình kỵ khí và hiếu khí. Vì vậy đã tạo ra một lượng đáng kể các khí độc và cả vi khuẩn, nấm mốc phát tán vào không khí. Thành phần khí thải chủ yếu được tìm thấy ở các bãi chôn lấp rác được thể hiện ở bảng 1.13 Bảng 1.13 Thành phần một số chất khí cơ bản trong khí thải bãi rác Thành phần khí % Thể tích - CH4 - CO2 - N2 - O2 - NH3 - SOx, H2S, Mercaptan... - H2 -CO - Chất hữu cơ bay hơi vi lượng 45-60 40-60 2-5 0,1-1,0 0,1-1,0 0-1,0 0-0,2 0-0,2 0,01-0,6 Bảng 1.13 Cho thấy: nồng độ CO2 trong khí thải bãi rác khá cao, đặc biệt trong 3 tháng đầu tiên. Khí CH4 được hình thành trong điều kiện phân hủy kỵ khí, chỉ tăng nhanh từ tháng 6 trở đi và đạt cực đại vào các tháng 30 - 36. Do vậy, đối với các bãi chôn rác có qui mô lớn đang hoạt động hoặc đã hoàn tất công việc chôn lấp nhiều năm, cần kiểm tra nồng độ khí CH4 để hạn chế khả năng gây cháy nổ tại khu vực. Bảng 1.14 Diễn biến thành phần khí thải bãi rác Khoảng thời gian từ lúc hoàn thành chôn lấp (tháng) % Trung bình theo thể tích N2 CO2 CH4 0-3 5,2 88 5 3-6 3,8 76 21 6-12 0,4 65 29 12-18 1,1 52 40 18-24 0,4 53 47 24-30 0,2 52 48 30-36 1,3 46 51 36-42 0,9 50 47 42-48 0,4 51 48 ( Nguồn: Handbook of Solid waste Management, 1994) 1.2.3.Tác hại của chất thải rắn đến môi trường đất Các 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 ra hàng loạt các sản phẩm trung gian, cuối cùng hình thành các chất khoáng đơn giản, nước, CO2, CH4... Với một lượng rác thải và nước rò rỉ vừa phải thì khả năng tự làm sạch của môi trường đất sẽ phân hủy các chất nầy trở thành các chất ít 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 ô nhiễm nầy 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. Đối với rác không phân hủy (nhựa, cao su,...) nếu không có giải pháp xử lý thích hợp là nguy cơ gây thoái hóa và giảm độ phì của đất. 1.2.4. Tác hại của chất thải rắn đến cảnh quan và sức khỏe cộng đồng Chất thải rắn phát sinh từ các khu 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 dân cư và làm mất mỹ quan đô thị. Thành 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. 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, lao... Phân loại, thu gom và xử lý rác không đúng qui định là nguy cơ gây bệnh nguy hiểm cho công nhân vệ sinh, người bới rác, nhất là khi gặp phải các CTR nguy hại từ y tế, công nghiệp như: kim tiêm, ống chích, mầm bệnh, hợp chất hữu cơ bị halogen hóa.... Tại các bãi rác lộ thiên, nếu không được quản lý tốt sẽ gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho bãi rác và công 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 người. Rác thải 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 sông rạch và hệ thống thoát nước đô thị. Quản lý chất thải rắn Mục đích của quản lý chất thải rắn Bảo vệ sức khỏe cộng đồng Bảo vệ môi trường Sử dụng tối đa vật liệu Tái chế và sử dụng tối đa rác hữu cơ Giảm thiểu rác ở bãi rác Hiện nay, ở nước ta thường áp dụng công tác thu gom, vận chuyển CTRSH theo hình thức thu gom tại các nguồn thải bằng các loại xe đẩy tay, xe ba gác, xe ba bánh, xe lam,… từ các hộ dân, tập trung tại các điểm hẹn, hay trạm trung chuyển để đưa đến bãi xử lý chất thải. Việc quản lý CTRSH phải đảm bảo các yêu cầu sau: Phải thu gom và vận chuyển hết chất thải Phải đảm bảo việc thu gom, xử lý hiệu quả theo nguồn kinh phí nhỏ nhất nhưng lại đạt kết quả cao nhất Đưa các công nghệ và kỹ thuật, các trang thiết bị xử lý chất thải tiên tiến của các nước vào sử dụng ở trong nước, đào tạo đội ngụ cán bộ quản lý và lao động có đầy đủ kiến thức, kinh nghiệm và lòng yêu nghề, có trách nhiệm với vấn đề môi trường của đất nước. Phát sinh chất thải Phân chia, lưu trữ, chế biến tại nguồn Thu gom Thu gom Phân chia, chế biến, vàPhân chia, chế biến, và chuyển đổi CTR chuyển đổi CTR Trung chuyển và vận chuyển Thu gom Phân chia, chế biến, Vận chuyển đổi CTR Tiêu hủy Hình 1.1 Mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống quản lý chất thải rắn Hình thức thu gom CTRSH được thực hiện liên tục 1 lần/ ngày, các xe thu gom sẽ đến các hộ dân để thực hiện công đoạn thu gom với qui trình thực hiện theo từng tuyến thu gom, trên các tuyến thu gom được phân thành các dây thu gom chính. Người đi thu gom trong các dây thu gom của họ (do được phân công, hợp đồng thu gom, …). Sau đó được chuyển đến các điểm hẹn (trạm trung chuyển cách xa nơi thu gom), hoặc trạm trung chuyển. Từ đó giao rác cho các xe vận chuyển chuyên dụng trong hoạt động vận chuyển CTRSH. Các xe này có nhiệm vụ vận chuyển các chất thải hoặc đến trạm phân loại tập trung Nguồn phát sinh Điểm hẹn Trạm trung chuyển rác Xe ép Xe thô sơ Xúc vc Thẳng Bãi xử lý rác Xe tải ben Thu gom Xe ép QTTG vận chuyển Trạm ép kín Xe ép kín QTTG vận chuyển Hình 1.2: Quy trình thu gom, vận chuyển CTRSH (Nguồn: Tchobannoglous và cộng sự, 1993) Ghi Chú: QT: quy trình TG: Thu gom VC: Vận chuyển Xe ép (QTTG đường, cơ quan, xí nghiệp) Xử lý chất thải rắn Việc lựa chọn phương pháp xử lý CTR dựa trên các yếu tố sau: Tính chất vật lý (độ ẩm, thành phần, kích cỡ...), tính chất hóa học (hàm lượng chất vô cơ, hữu cơ, thành phần C, N, O, S....) và giá trị nhiệt lượng của chất thải rắn, từ đó xác định khả năng tái sử dụng, tái chế hoặc tận dụng làm nhiên liệu; Khối lượng, khả năng cung ứng và tốc độ gia tăng CTR hiện tại và tương lai; Điều kiện về khả năng tài chánh; Điều kiện về địa điểm xử lý, diện tích mặt bằng, cơ sở hạ tầng (điện, đường xá...); Nhu cầu tiêu thụ của thị trường khu vực: điện, nhiệt , phân bón, khí đốt ... Chúng ta sẽ tham khảo một số phương pháp xử lý CTR chủ yếu hiện nay: Phương pháp xử lý nhiệt Nhiệt phân (Pyrolysis) Đây là phương pháp xử lý rác tiến bộ nhất, được thực hiện ở các nước phát triển (Mỹ, Đan Mạch..). Nhiệt phân là quá trình phân hủy rác bằng nhiệt trong điều kiện thiếu oxy hoặc có oxy để phân hủy rác thành khí đốt theo các phản ứng: C + O2 ® CO2 C + H2O ® CO + H2 C + ½ O2 ® CO C + H2 ® CH4 Các sản phẩm sinh ra từ quá trình nhiệt phân là các sản phẩm khí, chủ yếu như: CH4, H2,, CO, CO2 và một số sản phẩm lỏng có chứa các hoá chất như: acid acetic, acetone, methanol... được tận dụng làm nguyên liệu để chế biến các sản phẩm có ích khác, tuy nhiên chỉ có 31-37% rác được phân hủy, phần còn lại được xử lý tiếp tục bằng phương pháp thiêu đốt. Thiêu đốt rác (Incineration) Thiêu đốt là phương pháp xử lý rác phổ biến nhất ngày nay được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng. Đây là quá trình Oxi hóa CTR ở nhiệt độ cao để tạo thành CO2 và hơi nước theo phản ứng: CxHyOz + (x+y/4+z/2) O2® xCO2 + y/2 H2O Ưu điểm: của phương pháp thiêu đốt là xử lý triệt để rác thải, tiêu diệt các vi vinh vật gây bệnh và các chất ô nhiễm, diện tích xây dựng nhỏ, vận hành đơn giản, ít tốn nhiên liệu, có thể xử lý CTR có chu kỳ phân hủy lâu dài. Nhược điểm: chính là việc sinh khói bụi và một số khí ô nhiễm khác như: SO2 , HCl ,NOx,, CO... cho nên khi thiết kế xây dựng lò đốt phải xây dựng kèm theo hệ thống xử lý khí thải. Việc sử dụng các lò thiêu đốt rác hiện nay không dừng lại ở mục đích giảm thể tích ban đầu của rác (giảm khoảng 90%), mà còn thu hồi nhiệt lượng phục vụ các nhu cầu khác như: tận dụng cho lò hơi, lò sưởi, cấp điện... Khi thiết kế lò đốt, có 4 yếu tố cần thiết cho sự đốt cháy hoàn toàn chất thải là: lượng Oxy cung cấp, nhiệt độ cháy phải đảm bảo từ 900 - 1300oC (hoặc cao hơn nữa tùy loại chất thải), thời gian đốt chất thải và mức độ xáo trộn bên trong lò. Ngoài ra còn phải chú ý thêm vật liệu chế tạo lò đốt để đảm bảo chịu nhiệt cao. Khí thải sau khi làm nguội có thể được xử lý bằng dung dịch kiềm để trung hòa các chất độc hại tạo thành sau khi nung. Ở Việt Nam công nghệ thiêu đốt thích hợp cho việc xử lý chất thải bệnh viện, chất thải nguy hại, các loại chất thải có thời gian phân hủy dài. Xử lý sinh học Xử lý sinh học là một trong những phương pháp xử lý rác thải hiệu quả, rẻ tiền, ít gây ô nhiễm và phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới ở Việt Nam. Công nghệ xử lý sinh học có thể chia làm 3 loại: Xử lý hiếu khí tạo thành phân (Composting) Đây là phương pháp được áp dụng khá phổ biến ở hầu hết các quốc gia. Việc ủ rác sinh hoạt với thành phần chủ yếu là chất hữu cơ dễ phân hủy có thể được tiến hành ngay ở các hộ gia đình để bón phân cho vườn của mình. Ưu điểm : của phương pháp này là giảm được đáng kể khối lượng rác, đồng thời tạo ra phân bón hữu cơ giúp ích cho công tác cải tạo đất. Chính vì vậy phương pháp này được ưa chuộng ở các quốc gia nghèo và các nước đang phát triển. Quá trình ủ rác hiếu khí diễn ra theo phản ứng sau: Vi khuẩn Chất hữu cơ + O2 Các chất đơn giản + CO2 + H2O + NH3 + SO4 Hiếu khí Phương pháp ủ rác hiếu khí dựa trên sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí với sự có mặt của Oxy. Thường chỉ sau 2 ngày nhiệt độ rác tăng lên khoảng 450C, sau 6-7 ngày đạt tới 70-750C. Nhiệt độ này đạt được chỉ với điều kiện duy trì môi trường tối ưu cho vi khuẩn hoạt động như: Oxy, độ ẩm, tỉ số C/N, pH và một số chất dinh dưỡng vô cơ như: phốt pho, lưu huỳnh, Kali, Nitơ... Sự phân huỷ hiếu khí diễn ra khá nhanh, sau 2 - 4 tuần rác được phân hủy hoàn toàn. Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị hủy diệt do nhiệt độ ủ tăng. Bên cạnh đó, mùi hôi cũng bị khử nhờ quá trình ủ hiếu khí. Độ ẩm tối ưu cho quá trình này là 50 - 600C. Xử lý kỵ khí (Anaerobic) Công nghệ ủ kỵ khí được sử dụng rộng rãi ở Ấn Độ (chủ yếu thực hiện ở qui mô nhỏ). Quá trình xử lý kỵ khí, phản ứng xảy ra như sau: Vi khuẩn Kỵ khí Chất hữu cơ + H2O Các chất đơn giản + CO2 + CH4 + NH3 + H2S - Công nghệ nầy có những ưu điểm: Chi phí đầu tư ban đầu thấp; Sản phẩm phân hủy có thể kết hợp xử lý với phân hầm cầu và phân gia súc cho phân hữu cơ có hàm lượng dinh dưỡng cao; Đặc biệt là thu hồi khí CH4 làm nguồn cung cấp nhiệt phục vụ cho các nhu cầu đun nấu, lò hơi... - Tuy nhiên có một số nhược điểm: Thời gian phân hủy lâu hơn xử lý hiếu khí (4- 12 tháng); Các khí sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí là: H2S, NH3 gây mùi hôi khó chịu; Các vi khuẩn gây bệnh luôn tồn tại cùng với quá trình phân hủy vì nhiệt độ phân hủy thấp. Xử lý kỵ khí kết hợp với hiếu khí (Combined anaerobic and aerobic) Công nghệ này sử dụng cả 2 phương pháp xử lý hiếu khí và kỵ khí. Ưu điểm: Không có lượng nước thải ra từ quá trình phân hủy hiếu khí; Sử dụng nước rò rỉ trong quá trình ủ để lên men kỵ khí; Vừa tạo được lượng phân bón phục vụ nông nghiệp và tạo khí CH4 cung cấp nhiệt. Xử lý hóa học Các giải pháp xử lý hóa học thường được ứng dụng để xử lý CTR công nghiệp. Các giải pháp xử lý hóa học hiện nay rất nhiều: oxy hóa, trung hòa, thủy phân... chủ yếu để phá hủy CTR hoặc làm giảm độc tính của các CTR nguy hại. Sử dụng vôi, kiềm làm giảm khả năng gây độc của các kim loại nặng do tạo thành các hydroxit không hòa tan. Đối với các CTR có tính axit có thể trung hòa bằng các chất kiềm và ngược lại. Ổn định hóa Phương pháp ổn định hóa (cố định, đóng rắn) chủ yếu được sử dụng xử lý CTR độc hại, nhằm hai mục đích: Giảm rò rỉ các chất độc hại bằng cách giảm bề mặt tiếp xúc, hạn chế ở mức cao sự thẩm thấu của chất thải vào môi trường; Cải thiện kích thước chất thải về độ nén và độ cứng. Ổn định chất thải là công nghệ trộn vật liệu thải với vật liệu đóng rắn, tạo thành thể rắn bao lấy chất thải hoặc cố định chất thải trong cấu trức của vật rắn. Phương pháp nầy thường dùng để xử lý CTR của kim loại, mạ kim loại, chì, tro của lò đốt... tạo thành khối rắn dễ vận chuyển và chôn lấp trong hố hợp vệ sinh. Bãi chôn lấp rác Đổ rác thành đống hay bãi hở (Open Dump) Đây là phương pháp xử lý rác cổ điển đã được loài người áp dụng từ lâu đời. Hiện nay, các đô thị ở Việt Nam và một số nước khác vẫn còn đang áp dụng. Phương pháp này có nhiều nhược điểm: Tạo cảnh quan khó coi, gây khó chịu cho con người khi thấy chúng; Là môi trường thuận lợi cho các động vật gặm nhấm, các loài côn trùng, vi trùng gây bệnh sinh sôi nẩy nở gây nguy hiểm cho sức khỏe con người; Gây ô nhiễm môi trường nước và không khí. Đây là phương pháp xử lý rác đô thị rẽ tiền nhất, chỉ tiêu tốn chi phí cho công việc thu gom và vận chuyển rác từ nơi phát sinh đến bãi rác. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi diện tích bãi thải lớn, không phù hợp những thành phố đông dân, quỹ đất đai khan hiếm. Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill) Phương pháp này được nhiều đô thị trên thế giới (ở Mỹ, Anh, Nhật...) áp dụng trong quá trình xử lý rác. Đây là phương pháp xử lý rác thích hợp nhất trong điều kiện khó khăn về vốn đầu tư nhưng lại có một mặt bằng đủ lớn và nguy cơ gây ô nhiễm môi trường ít. Trong các bãi chôn lắp rác hợp vệ sinh, bên dưới thành đáy được phủ lắp chống thấm có lắp đặt hệ thống ống thu nước rò rĩ và hệ thống thu khí thải từ bãi rác. Nước rò rĩ sẽ được thu gom và xử lý để đạt tiêu chuẩn qui định. Bãi chôn rác vệ sinh hoạt động bằng cách: mỗi ngày trải một lớp mỏng rác, sau đó nén ép chúng lại bằng các loại xe cơ giới, tiếp tục trải lên trên một lớp đất mỏng độ 15 cm. Công việc nầy cứ thể tiếp tục đến khi nào bãi rác đầy. Ưu điểm của bãi chôn rác vệ sinh Các loài côn trùng, chuột bọ, ruồi... khó sinh sôi nảy nở do rác bị nén, ép chặt và được phủ lớp đất; B Giảm mùi hôi thối, ít gây ô nhiễm không khí, các hiện tượng cháy bùng và cháy ngầm khó có thể xảy ra; Góp phần hạn chế ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm Chi phí vận hành không quá cao; Tận dụng được khí CH4 làm chất đốt. Một số nhược điểm Diện tích đất phải đủ lớn. Người ta đã ước tính với khu đô thị qui mô 10.000 dân, trong 1 năm sẽ thải ra lượng rác có thể lấp đầy diện tích 1 ha với chiều sâu khoảng 3m; Các lớp đất phủ thường hay bị xói mòn; Do rác được ủ trong điều kiện kỵ khí, khí CH4 hoặc H2S được hình thành có khả năng gây cháy nổ hoặc gây ngạt. Cho đến nay hệ thống quản lý chất thải rắn không ngừng phát triển đặc biệt là ở Mỹ và các nước công nghiệp tiên tiến. Nhiều hệ thống quản lý rác với hiệu quả cao ra đời do sự kết hợp đúng đắn giữa các thành phần sau đây: Hệ thống tổ chức quản lý Quy hoạch quản lý Công nghệ xử lý Luật pháp và quy định quản lý chất thải rắn Sự hình thành và ra đời của các luật lệ và quy định về quản lý chất thải rắn ngày càng chặt chẽ đã góp phần nâng cao hiệu quả của hệ thống quản lý chất thải rắn hiện nay Thứ bậc ưu tiên trong quản lý rác tổng hợp Tránh thải bỏ Giảm thiểu rác Tái sử dụng Tái chế Tạo năng lượng Xử lý Thải bỏ Các thành phần của hệ thống tổng hợp quản lý chất thải rắn Các thành phần của hệ thống tổng hợp quản lý chất thải rắn bao gồm: Cơ cấu chính sách Cơ cấu luật Cơ cấu hành chánh Giáo dục cộng đồng Cơ cấu kinh tế Hệ thống kỹ thuật Tạo thị trường và tiếp thị các sản phẩm tái chế Hệ thống thông tin chất thải Những Thách Thức Của Việc Quản Lý Chất Thải Rắn Trong Tưong Lai Xã hội càng phát triển, dân số thế giới càng gia tăng kết hợp với sự đô thị hoá và công nghiệp hóa làm cho lượng rác thải phát sinh ngày càng nhiều. Những thách thức và cơ hội có thể áp dụng để giảm thiểu lượng rác thải trong tương lai là: (1) thay đổi thói quen tiêu thụ sản phẩm trong xã hội, (2) giảm lượng rác thải tại nguồn, (3) xây dựng bãi chôn lấp an toàn hơn, (4) phát triển công nghệ mới. Thay đổi thói quen tiêu thụ sản phẩm trong xã hội Sự tiêu thụ sản phẩm là một hoạt động tự nhiên. Xã hội thay đổi sẽ làm cho mức sống thay đổi bằng cách thay đổi số lượng và chất lượng sản phẩm tiêu thụ. Thói quen tiêu thụ sẽ được thay đổi nếu ._.uy hại đang là một đề tài nóng bỏng vì vậy chúng ta phải áp dụng các văn bản pháp luật hiện hành của nhà nước vào công tác quản lý để đảm bảo cho mọi cá nhân, tổ chức thực hiện nghiêm chỉnh và đầy đủ, trung thực trong công tác quản lý các loại chất thải hiện nay. a. Xử phạt hành chính: Áp dụng xử phạt hành chính (mức phạt đề nghị) với các hành vi sau: Vứt rác bừa bãi nơi công cộng: phạt 50.000 đồng/lần, nhặt rác trở lại vào thùng. Vứt rác xuống dòng nước: phạt 60.000 đồng/lần, nhặt lại bỏ vào thùng. Các cơ quan trường học nào không thực hiện tốt việc thu gom rác, gây mùi hôi thối cho môi trường xung quanh, phạt 200.000 đồng/lần vi phạm, sau đó phải quét dọn cho thạt sạch và bỏ rác vào đúng nơi qui định, nếu tái phạm sẽ tăng mức phạt lên cao hơn nữa. Để có sự chấp thuận của cộng đồng, cần tiến hành lắp đặt nhiều thùng rác công cộng hơn nữa, thực hiện vệ sinh đường phố và các nơi công cộng sạch và thường xuyên hơn. Các tổ thu gom rác cũng cần có nhận thức: quét cho sạch, thu gom hết rác để người dân thấy đó mà noi theo. Muốn tiến hành biện pháp trên thì mỗi phường phải thành lập 1 tổ, tổ này được gọi là công an môi trường. Phải am hiểu về môi trường và có chứng nhận đã qua khóa đào tạo. Mỗi nhóm có thể có 2 – 3 người. b. Một số văn bản pháp luật liên quan đến quản lý rác thải Nghị định Về phí bảo vệ môi trường đối với chất thải rắn 174/2007/NĐ-CP Luật bảo vệ môi trường số 52/2005/QH11 29/11/2005 5.2.2.2 Công cụ kinh tế a. Hệ thống ký quỹ hoàn trả Ký quỹ hoàn trả là một công cụ kinh tế khá hiệu quả trong việc thu hồi lại các sản phẩm sau khi đã sử dụng để tái chế hoặc tái sử dụng, đồng thời cũng tạo ra một nguồn kinh phí đáng kể để chi trả cho việc xử lý các chất thải loại bỏ sau khi sử dụng. Ký quỹ hoàn trả nghĩa là người tiêu dùng phải trả thêm một khoản tiền khi mua sản phẩm (đó coi như là tiền thế chân cho bao bì sản phẩm). Khi những người tiêu dùng hay những người sử dụng các sản phẩm ấy, trả bao bì và các phế thải của chúng cho người bán hay một trung tâm nào đó được phép để tái chế hoặc để thải bỏ, thì khoản tiền ký quỹ của họ sẽ được hoàn trả lại. Hiện tại, ta có thể áp dụng hệ thống ký quỹ hoàn trả cho các sản phẩm hoặc là bền lâu hoặc là có thể sử dụng lại hoặc là không bị tiêu hao, tiêu tán trong quá trình tiêu dùng như bao bì của đò uống, các bình ắc qui, xi măng, bao bì đựng thức ăn gia súc,... b. Phí sản phẩm Phí sản phẩm là phí được công thêm vào giá các sản phẩm khi sử dụng những sản phẩm gây ra ô nhiễm hoặc là ở giai đoạn sản xuất, hoặc ở giai đoạn tiêu dùng (sảm phẩm sẽ sinh ra chất thải không trả lại được). Phí sản phẩm sẽ được đánh vào phân bón, thuốc trừ sâu, nguyên vật liệu, lốp xe, dầu nhờn, xăng, bao bì,... Hiện nay chúng ta cũng đã sử dụng hình thức này đó là bán xăng, dầu được thực hiện bằng cách định giá bán xăng, dầu trong đó cộng thêm khoản lệ phí gia thông. Hiệu quả của phí đánh vào sản phẩm hoặc đầu vào của sản phẩm phụ thuộc vào sự có được các vật phẩm thay thế nghĩa là áp dụng công cụ này khuyến khích chủ sản xuất không dùng những nguyên vật liệu mà tạo ra bao b# gây ô nhiễm để tăng phần doanh thu do thu hút được nhiều người tiêu dùng bên cạnh đó người tiêu dùng cũng sẽ mua được sản phẩm tuy mắc hơn nhưng lại có lợi cho sức khỏe của người tiêu dùng. Nhìn chung, phí sản phẩm ít có tác dụng kích thích giảm thiểu chất thải, trừ khi mức phí được năng cao đáng kể. c. Lệ phí thu gom Nên áp dụng thu lệ phí thu gom theo đầu người trong mỗi hộ gia đình: Mức phí là 10.000 đồng/hộ/tháng đối với các hộ dân thường. Mức phí là 20.000 đồng/hộ/tháng đối với các biệt thự. Nhà nước cũng phải bao cấp một phần chi phí thu gom quét dọn rác, đặc biệt đối với các khu vực công cộng. 5.2.2.3. Hỗ trợ của cộng đồng a. Vai trò của cộng đồng Con người là tế bào xã hội, trách nhiệm của nhà nước là bảo vệ môi trường cũng chính là bảo vệ cuộc sống tốt đẹp cho con người. Một trong những nhiệm vụ chủ yếu của trách nhiệm này là thu gom và thải bỏ rác ở các nơi công cộng trong Thành Phố cũng như trong địa bàn Quận nhằm giữ đường phố luôn sạch đẹp và đảm bảo cho sức khỏe của người dân được tốt hơn. Hiện nay, một số quốc gia cũng đã sử dụng các hệ thống tinh vi cho công tác thu gom, phân loại rác nhưng cũng không giải quyết được tình trạng rác thải này. Do đó, cần thiết phải cần có sự hợp tác, sự chung sức của công đồng dân cư và các cơ quan trong một nhiệm vụ cùng làm cho thế giới chúng ta sạch đẹp, đó cũng là ước mơ của toàn nhân loại trong một thế giới với sự bùng nổ dân số và các ngành công nghiệp hiện đại. Không có sự góp sức của cộng đồng thì sẽ vẫn còn thấy rác rơi vãi trên lề đường, trong hẻm, góc chợ, thậm chí cả sau nhà của chính họ đang sống. Sự hỗ trợ của công đồng nên tập trung vào các vấn đề sau: - Đổ rác đúng giờ tại nơi mà xe thu gom rác sẽ đến thu rác. - Không vứt rác ra đường và tại những nơi công cộng hay chung quanh các thùng rác ở Thành Phố. Thu gom rác trong nhà của các hộ dân nên đặt trong 2 thùng rác riêng biệt: Một thùng màu nâu đựng ve chai, kim loại, sành sứ, giấy carton,... Một thùng - Màu xanh đựng thức ăn thừa, vỏ trái cây, hoa quả hư thối,... và lưu ý trong mỗi thùng cần phải có đặt vào bao bì đúng cách. Tuy nhiên, để tăng phần góp sức của cộng đồng trong vấn đề vệ sinh cá nhân. Ta nên thêm vào những cách sau: Phần thưởng, có thể thực hiện các cách sau: Đưa ra các giải thưởng bằng tiền hoặc quà cho việc vệ sinh cá nhân của các hộ. Tuy nhiên, phương pháp này hơi tốn kém và cũng không nên làm vì khi không có phần thưởng thì họ không có cố gắng thi đua thực hiện. Cung cấp miễn phí túi nylong, thùng rác nhỏ hoặc lớn để khuyến khích họ phân loại rác cho tốt. Cách này cũng không tốn kém vì ta có thể thu thêm một ít vào lệ phí thu gom rác. Xử phạt khi xả rác ở nơi công cộng, Phương pháp này có thể làm cho dân thực hiện tốt hơn vì họ sợ mất tiền trong khi chỉ cần bỏ vào đúng chỗ là xong. Một ví dụ điển hình của loại hình này là ở Singapore: vứt một mẩu thuốc lá ra đường sẽ bị phạt đến 100 đôla Singapore. Phương pháp này đòi hỏi phải giáo dục cộng đồng để họ thay đổi nhận thức của họ trong vấn đề vệ sinh cá nhân như là một lối sống tự nhiên. b. Nâng cao nhận thức của cộng đồng Phân loại chất thải rắn tại nguồn là một chương trình mới liên quan đến nhiều chủ thể khác nhau trong công đồng xã hội. Trong đó sự tham gia của công đồng đóng vai trò quan trọng. Vì vậy, việc triển khai phân loại chất thải rắn tại nguồn trên địa bàn Quận Tân Bình cần được triển khai từng bước để có thể kịp thời điều chỉnh và thu được nhiều thành công. Lực lượng nòng cốt trong tuyên truyền và thực hiện chương trình bao gồm: Đơn vị thu gom dân lập. Đoàn viên thanh niên. Tổ trưởng, tổ phó tổ dân phố. Phương tiện tuyên truyền: Tuyên truyền bằng truyền hình, đài phát thanh, báo trí, internet. Tuyên truyền bằng xe truyền thông cổ động. Tuyên truyền bằng băng rôn, áp phích, tờ rơi,... b. Biện pháp giáo dục - Vai trò của giáo dục tuyên truyền ý thức bảo vệ môi trường được các nước xem như là công cụ hàng đầu để thực hiện bảo vệ môi trường. Theo các tài liệu báo cáo môi trường thì biện pháp giáo dục chính là chìa khóa quyết định sự thành công của công tác bảo vệ môi trường. - Giáo dục theo 4 vấn đề lớn: + Giáo dục nâng cao nhận thức cho cộng đồng + Giáo dục môi trường ở các cấp học từ mầm non cho đến phổ thông, đại học và sau đại học. + Huấn luyện, đào tạo phục vụ công tác quản lý rác. + Các hoạt động phong trào mang tính tuyên truyền giáo dục. - Thường xuyên nâng cao nhận thức của cộng đồng trong việc thực hiện trách nhiệm, nghĩa vụ và quyền hạn được quy định trong luật bảo vệ môi trường bằng cách: + Tổ chức các chiến dịch truyền thông gây ấn tượng mạnh nhằm phát động phong trào toàn dân thực hiện luật bảo vệ môi trường và chỉ thị " Tăng cường công tác bảo vệ môi trường trong thời kì CNH-HĐH đất nước ". Tiếp tục đẩy mạnh phong trào: xanh – sạch – đẹp, vệ sinh môi trường, phong trào không vứt rác ra đường và chiến dịch làm sạch thế giới. + Tổ chức các hoạt động tuyên truyền trực tiếp thông qua đội ngũ những người tình nguyện đến từ đoàn viên, hội viên, từng gia đình và vận động toàn dân thực hiện luật bảo vệ môi trường. + Tổ chức tuyên truyền giáo dục thông qua sinh hoạt thường kì của các tổ chức quần chúng cơ sở, tạo ra phong trào thi đua hình thành thói quen mới, xây dựng nếp sống mới trong tập thể cư dân ở đô thị và KCN. + Tổ chức tuyên truyền rộng rãi trên các phương tiện thông tin đại chúng, phương tiện nghe nhìn của các tổ chức quần chúng như: đoàn thanh niên, Hội phụ nữ, Hội công nhân…và các địa phương để tạo ra dư luận xã hội khuyến khích, cổ vũ cho các hoạt động bảo vệ môi trường. 5.2.3 Biện pháp phân loại rác tại nguồn Phân loại chất thải rắn theo loại này người ta chia làm: các chất cháy được, các không chất cháy được, các chất hỗn hợp Phân loại chất thải rắn mang lại nhiều lợi ích kinh tế. Trước hết, nó tạo nguồn nguyên liệu sạch cho sản xuất phân compost. Chất thải rắn đô thị có 14-16 thành phần, trong đó phần lớn có khả năng tái sinh, tái chế như nylon, thủy tinh, nhựa, giấy, kim loại, cao su... Khối lượng chất thải rắn có thể phân hủy (rác thực phẩm) chiếm khoảng 75%, còn lượng chất thải rắn có khả năng tái sinh tái chế chiếm khoảng 25%. Với tỉ lệ lớn hằng ngày, khối lượng chất thải rắn thực phẩm chiếm khoảng 4.500 tấn. Nếu biết tận thu rác thực phẩm, xã hội sẽ thu được hàng trăm tỉ đồng từ việc giảm chi phí chôn lấp rác và bán phân compost. Mỗi ngày thành phố sẽ tiết kiệm được tiền tỉ nhờ việc phân loại chất thải rắn sinh hoạt Chi phí xử lý 1 tấn chất thải rắn sinh hoạt là 250.000 đồng. Nếu mang 4.500 tấn rác thực phẩm đi chôn lấp, thành phố mất hơn 1,1 tỉ đồng cho việc xử lý số rác này. Giảm khối lượng rác mang đi chôn lấp, diện tích đất phục vụ cho việc chôn lấp rác cũng sẽ giảm đáng kể. Bên cạnh đó, thành phố cũng sẽ giảm được gánh nặng chi phí trong việc xử lý nước rỉ rác cũng như xử lý mùi. 5.2.4 Sản xuất phân compost Sản xuất compost là phương pháp tái sinh chất thải thực phẩm được ứng dụng rộng rãi trên khắp thế giới. Bản chất của quá trình sản xuất phân compost chính là sự khoáng hóa và phân hủy sinh học các thành phần thực phẩm có trong chất thải thành dạng humus bền vững trong điều kiện thích hợp quá trình làm compost sẽ được áp dụng cho loại rác thực phẩm đã được phân loại tại nguồn (từ rác thực phẩm phát sinh từ các hộ gia đình, từ chợ, và cả rác đường phố - sau khi đã được phân loại tách thành phần rác thực phẩm và phần còn lại ra từ trạm phân loại tập trung). Nhà máy sản xuất phân compost sẽ được xây dựng trong Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn. Công nghệ ủ hiếu khí (làm phân compost) dựa vào sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí trong điều kiện được cung cấp đầy đủ oxy. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình này thường có sẵn trong thành phần rác thô, chúng thực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong rác thành CO2, nước, nhiệt và compost, sản phẩm cuối cùng có thể sử dụng làm phân bón cho nông nghiệp và cải tạo đất, sạch đối với môi trường Là phương pháp truyền thống đơn giản nhất. 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 dùng xe chuyên dùng chở rác tới các bãi đã xây dựng trước. Sau khi rác được đổ xuống, xe ủi san bằng, đầm nén trên bề mặt và đổ lên một lớp đất. Hàng ngày, phun thuốc diệt ruồi và rắc vôi bột…Theo thời gian, sự phân hủy vi sinh vật làm cho rác trở nên tươi xốp và thể tích của bãi rác sẽ giảm xuống. Việc đổ rác lại tiếp tục cho đến khi bãi đầy thì chuyển sang bãi mới. Hiện nay, việc chôn lấp rác thải sinh hoạt và rác thải hữu cơ vẫn được sử dụng ở các nước đang phát triển nhưng phải tuân thủ các qui định về bảo vệ môi trường một cách nghiêm ngặt. 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 phải 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 các lớp chống thấm bằng màng địa chất. Việc thu khí gas để biến đổi thành năng lượng là một trong những khả năng thu hồi lại một phần vốn đầu tư cho bãi chôn lấp. * Ưu điểm. Công nghệ đơn giản, rẻ và phù hợp nhiều loại rác thải; Chi phí cho bãi chôn lấp thấp. * Nhược điểm. Chiếm diện tích đất tương đối lớn; Không được sự đồng tình của khu dân cư xung quanh; Tìm kiếm xây dựng bãi mới là việc làm rất khó khăn; Nguy cơ dẫn đến ô nhiễm môi trường nước, khí, cháy, nổ. Các hạng mục công trình của nhà máy phân làm phân compost Khu Tiếp Nhận Rác Phân loại Băng Chuyền Bằng Tay Khu Vực Lưu Trữ Vật Liệu Phối Trộn Khu Vực Phối Trộn Vật Liệu Hệ Thống Hầm Ủ Khu Vực ủ chín và ổn định mùn Compost CTRSH Thu gom Vận chuyển Phân loại Ủ hiếu khí Đảo trộn Ủ chín S. phân loại Mùn hữu cơ Phân hữu cơ Độ ẩm, to, chế phẩm Thu hồi tái chế Đốt và chôn lấp Độ ẩm, đảo trộn Thêm nguyên liệu Hệ Thống Tách Kim Loạ Sơ đồ quy trình sản xuất compost Hình 5.1 Sơ đồ quy trình sản xuất compost của khu xử lý CTR Toàn bộ hệ thống sản xuất Compost chia làm 4 giai đoạn: Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu Giai đoạn lên men CTR hữu cơ Giai đoạn ủ chín và ổn định mùn compost Giai đoạn tinh chế và đóng bao thành phẩm phân compost Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu CTT hữu cơ sau khi phân loại tập trung sẽ được chuyển đến máy cắt đến kích cỡ 30- 50mm. Giai đoạn này được thực hiện trong khu vực trạm phân loại tập trung trước khi xe xúc chuyển rác qua khu ủ phân compost. Do CTR hữu cơ (thường là các loại chất thải có thành phần từ nguồn gốc thực phẩm) có độ ẩm cũng như tỷ lệ chất dinh dưỡng (C/N) chưa đạt đến mức độ như mong muốn nên thường phải tiến hành trộn thêm với các loại vật liệu khác nhằm đạt tỷ lệ C/N như mong muốn trước khi chuyển qua giai đoạn ủ hiếu khí. Toàn bộ khu vực tập kết, phân loại và chuẩn bị chất thải đều đươc bố trí trong nhà có mái che nhằm tránh sự xâm nhập của nước mưa làm ảnh hưởng đến độ ẩm của chất thải. Nguyên liệu sau khi đã hoàn tất chuẩn bị được các xe xúc vận chuyển qua khu ủ compost. Tại đây, một giai đoạn mới sẽ bắt đầu và đây xem là một trong những giai đoạn quan trọng nhất quyết định thành công của sản phẩm compost sau này. Đó là giai đoạn ủ lên men hiếu khí. 5.2.4.2. Giai đoạn lên men Đây là một giai đoạn quan trọng nhất của toàn bộ dây chuyền sản xuất compost. Qua tài liệu tham khảo và thực tế một số nhà máy compost đã và đang hoạt động tại Việt Nam. Có 2 công nghệ được đề xuất: (1) ủ hiếu khí bằng thùng quay, (2) ủ hiếu khí bằng hệ thống ủ luống tự nhiên hay hầm nhân tạo. Việc so sánh và lựa chọn phương án được thực hiện dựa vào một số chỉ tiêu cơ bản về kinh tế và kỹ thuật đươc trình bày trong bảng. Bảng 5.1 So sánh một số chi tiêu kinh tế - kỹ thuật giữa 2 phương án (PA) ủ lên men Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật PA 1. ủ hiếu khí bằng thùng quay PA 2. ủ hiếu khí không sử dụng thúng quay Lựa chọn ưu tiêu Công suất so sánh 60 tấn /ngày (mất thời gian rác ra) 60 tấn/ngày PA1 Tiêu thụ năng lượng Cao Thấp PA2 Thiết bị Phức tạp, có hệ thống điều khiển tự động Đơn giản có hệ thống giám sát PA2 Công nghệ Nhập khẩu Có thể tự xây dựng trong nước PA2 Diện tích Nhỏ Lớn PA1 Giá thành Cao Thấp PA2 Từ bảng so sánh trên rõ ràng phương án 2 sẽ là phương án được chọn làm hệ thống ủ phân rác cho nhà máy. Lựa chọn hình thức cấp khí cho quá trình ủ phân compost là thổi khí cưỡng bức. Giai đoạn ủ chín và ổn định mùn compost Mùn compost được tạo thành từ hệ thống bể ủ được đưa đi ủ chín trong nàh có mái che (không cần tường bao quanh). Trong giai đoạn này biện pháp được thực hiện là đánh luống và xới đảo trộn liên tục nhờ máy đảo trộn được áp dụng làm tăng chất lượng cho sản phẩm cuối cùng. Trong quá trình ủ chín không cho thêm chế phẩm, không thổi khí chỉ cần đảo trộn theo chu kỳ đã quy định. Với trục quay nằm ngang dài 5,3 m và làm việc ở độ cao 2m, máy đảo trộn vó thể di chuyển trên các khối nguyên liệu một cách dễ dàng. Trục quay tiếp xúc với đống rác, xới tung lên và làm cho khối rác thoáng khí nhờ các lá guồng được thiết kế đặc biệt. Kết quả của quá trình này là rác được tự thành luống mới phía sau máy đảo trộn. Máy được thiết kế hoạt động độc lập nhờ động cơ diesel. Máy đảo trộn được thiết kế và chế tạo bởi công ty Menart (Bỉ) nhập về Việt Nam và được sử dụng tại nhá máy.Sau thời gian ủ chín khoảng 20 -22 ngày, mùn compost được chín và ổn định hoàn toàn, sẵn sàng cho việc tinh chế và đóng bao thành phân compost. 5.2.4.3. Giai đoạn tinh chế và đóng bao thành phẩm phân compost Giai đoạn cuối cùng của quá trình ủ phân compost là tinh chế bằng các thiết bị chuyên dụng khác nhau. Giai đoạn này chủ yếu là sàng phân loại các thành phần có kích thước không phù hợp tách ra khỏi hỗn hợp mùn trước khi thành compost. Ngoài ra, việc sàng phân loại sau ủ chín và ổn định để loại bỏ các tạp chất và sơ sợi chưa phân hủy trong quá trình ủ. Các thành phần này hầu như được đêm đi chôn lấp tại các ô chôn lấp rác hợp vệ sinh. Phần mùn còn lại được đưa đến thiết bị phân loại bằng trọng lực để tách riêng các phần nặng ( đá, sỏi, cát, thủy tinh… ) ra khỏi phần nhẹ ( mùn compost). Phần nặng tập trung lại một nơi, phần còn lại có thể tái sử dụng. 5.2.5 Tái chế chất thải 5.2.4.1. Tái chế giấy Giấy và carton là thành phần chiếm tỉ lệ cao trong thành phần chất thải sinh hoạt, do đó việc tái chế giấy mang lại nhiều lợi ích về kinh tế nhờ giảm được lượng chất thải đổ vào bãi chôn lấp, tái sử dụng nguồn lợi sẵn có, giảm tác động đến rừng do hạn chế việc khai thác gỗ làm giấy và giảm năng lượng tiêu thụ để sản xuất giấy. Sản phẩm sau tái chế là loại giấy bồi với tiêu chuẩn định lượng giấy là 400 g/cm2. Giấy thành phẩm được dung làm carton mới, một phần cung cấp làm thùng chứa sản phẩm của nhà máy tái chế thủy tinh và phần còn lại cung cấp cho các cơ sở in ấn. Giấy sau khi phân loại, đóng thành kiện được vận chuyển đến kho chứa, loại giấy chủ yếu được dùng là giấy thùng carton và giấy báo. Giấy được công nhân đưa vào hồ đánh thủy lực. hồ thủy lực được làm bằng bê tông cốt thép, dạng hình khối trụ tròn. Phía trên có một mô tơ điện gắn vào cánh quạt dưới đáy hồ. Với 2 dây chuyền sản xuất hiện cơ sở có 2 hồ tạo bột giấy. Giấy nhiên liệu cho vào hồ cùng với nước, mô tơ quay tạo chuyển động tròn cho cánh quạt phía dưới và bắt đầu quá trình đánh tạo bột bên trong hồ. Sau quá trình đánh tạo bột, trong hồ sẽ phân làm 2 tầng, tầng trên bao gồm rác của các loại băng keo, dây nilon, bao nilon, các thành phần nhẹ không lắng được… phần này được vớt ra đem đồ vào cuối ngày. Tầng dưới là bột giấy, phần cần thiết cho các quá trình tiếp theo, phần này sẽ được bơm qua bể lọc. Bể lọc được đặt cao phía trên khoảng 5 m, dạng khối hình chữ nhật dài 4 m, cao 1,2 m, rộng 1,5 m; bên trong bể được phân rãnh như hình S, trên mép thành phía trước có gắn máng lọc dạng lưới dài 3 m. Bột từ hồ thủy lực được bơm qua bể lọc, tại đây bột theo rãnh hướng dòng chảy qua máng lọc.Máng lọc có kích thước ngang 1 m, dài 3 m, được đặt nghiêng 1 góc 45 độ theo hướng chảy từ trên xuống. Trong quá trình chảy vào bể lắng, rác còn sót lại, phần hạt bột lớn sẽ được giữ lại nhờ màng lưới của máng lọc. màng lưới được thiết kế sao cho khoảng cách các lỗ lưới giữ lại được rác, các thành phần bột không đạt tiêu chuẩn và chỉ cho qua các các hạt bột đạt yêu cầu. Rác được thu lại bằng máng thu đặt cuối máng lọc. Bột giấy sau khi qua được lưới lọc tiếp tục chảy vào mương thu dẫn qua bể lắng đặt ở phía dưới. Tại bể lắng, được thiết kế dạng khối hình chữ nhật nhưng thành bể được bo tròn theo từng ngăn phù hợp khi đánh bột. bể lắng có ba ngăn, các cửa thông của 3 ngăn được sắp xếp theo hình zíc zắc làm tăng khả năng lắng của bột, bên trong mỗi ngăn đều có gắn cánh khuấy. nguyên tắc hoạt động của bể khá đặc biệt, được gọi là bể lắng nhưng nhìn lại giống bể tuyển nổi hơn. Bột theo mương dẫn qua bể, 1 lần nữa bột được cánh khuấy đánh tan, phần không đạt chất lượng hay rác còn dính lại sẽ nổi lên trên, phần này được vớt ra bỏ, phần còn lại gọi là bột chin chìm xuống dưới. Ở đáy của bể lắng có hệ thống bơm lấy bột qua bể trung gian. Bể trung gian được dùng cho các công đoạn sản xuất giấy mà cần phải sử dụng đến hóa chất hay phụ liệu thêm vào, việc pha trộn hóa chất sẽ được thực hiện ở bề này. Bể chứa có nhiệm vụ lưu trữ, điều hòa lượng bột để cung cấp cho quá trình sản xuất, mỗi máy xeo có một bể chứa riêng, máy đang khảo sát có tổng cộng 6 bể chứ. Bể chứa có dạnh hình khối trụ tròn, đường kính khoảng 2 m, cao gần 4 m, bên trong mỗi bể chứa đều có gắn bộ phận khuấy trộn và hệ thống ống dẫn cùng máy bơm, bể được làm bằng bê tông cốt thép. Bột phải được trộn đều trước khi bơm qua bể phân phối, phải tránh tình trạng bộ bị đóng cục hay đóng thành đống ở dưới đáy bể gây tắc nghẽn đường ống dẫn, ngoài việc khuấy trộn trước khi bơm bể chứa còn có hệ thống hổ trợ bơm khi bị nghẹt. hệ thống có đường ống gắn liện với đường ống dẫn, dùng bơm khí để tạo áp lực đẩy bột khi bị nghẹt. Hệ thống ống dẫn được nối lại với nhau theo 3 bể sử dụng 1 bơm hút, ống được đặt thẳng từ trên xuống cặp sát thành bể cách đáy 0,5 m. Tại mỗi bể đều có gắn van, các bể không hoạt động đồng thời. Ngoài các bộ phận trên, theo cụm bể chứa còn có hệ thống lọc cát. Cát sẽ làm bột giấy mất khả năng kết dính qua máy xeo làm sản phẩm tạo ra kém chất lượng, giảm năng suất và thất thoát nguyên liệu. Sau khi lọc cát, bột được dẫn qua bể phân phối, bể được đặt cao phía trên để tạo áp lực tự chảy đưa bột đến các lu sấy. bể có kích thước dài 2 m, cao 1 m, rộng 1 m. Đây là giai đoạn quyết định của cả quá trình sản xuất. Sử dụng hệ thống xeo giấy gồm 6 lu xeo tương ứng với 6 bể tiếp xúc, các trục xoay lớn nhỏ và một màng xeo. Nguyên tắc hoạt động của hệ thống máy xeo khá phức tạp, giấy sản phẩm ra tốt còn phụ thuộc vào nhiều người đứng máy. Bột từ bể phân phối theo ống dẫn vào 6 bể tiếp xúc, khi hoạt động các lu xeo sẽ quay, lúc quay bột giấy từ bể tiếp xúc sẽ bám vào lu, khi lu quay tới màng xeo bột bám vào miếng xeo, theo màng xeo bột chuyển tới bộ phận trục ép trước khi qua hệ thống hấp. khi hoạt động cả 6 lu xeo hoạt động cùng lúc, độ đầy của giấy phụ thuộc vào các lu xeo này, khi ta giảm một lu thì độ đầy giấy làm ra sẽ giảm. Hệ thống hấp có nhiệm vụ làm cho bột giấy mất nước tạo độ dau và mịn cho giấy trước khi qua xấy. Hệ thống có một lu hấp lớn và các trục ép. Lu lớn có đường kính khoảng 2 m bên trong rỗng để chứa hơi nóng lấy từ lò hơi. Hệ thống dính liền với máy xeo, bột sau khi bám vào màng xeo sẽ được chuyển tới vị trí tách màng. Tại đây bột sẽ được chuyển từ màng xeo qua màng hấp, theo màng hấp bột giấy được hấp tách nước khi tiếp xúc với lu hấp. Sau khi qua lu hấp bột giấy đã chuyển thành giấy nhưng chưa đủ độ dai và cứng. Nhiệt độ tại lu sấy lớn hơm 100 0C. Hệ thống sấy gồm 3 lu sấy có kích thước giống như lu hấp. Giấy hình thành từ quá trình hấp được chuyến qua các lu xấy nhằm làm tăng độ dai và mịn, gọi là bộ phận sấy nhưng thật ra đây chỉ là công đoạn của quá trình hấp, nếu ta thiết kế 1 lần 4 lu hấp của hệ thống hấp thì giấy ra giống như hệ thống này. Nhưng vì diện tích sản xuất không đủ khi thiết kế được tách ra làm 2 hệ thống. Mặt khác 2 hệ thống sẽ dễ dàng hơn trong việc điều chỉnh nhiệt độ của các lu xấy khi mà hệ thống hấp không đạt yêu cầu. Nhiệt độ của các lu sấy đều lấy từ lò hơi. Sau khi sấy xong giấy đã đạt tiêu chuẩn và được chuyển qua máy cuốn thành cuộn. máy cuốn giấy được thiết kế liền với hệ thống sấy. Lò hơi có nhiệm vụ rất quan trọng trong quá trình sản xuất giấy. lò do công ty TNHH Thái Dương thiết kế và lắp đặt. Sử dụng lò đốt bằng dầu FO Lò được thiết kế khá hoàn chỉnh bao gồm: Lò chính dạng hình khối tròn đường kính khoảng 1,5 m, dài 4 m; Bộ phận xử lý không khí và thu hồi bụi; Bộ phận xử lý nước trước khi sử dụng; Hệ thống ống dẫn. Lò được đặt trong một khu vực riêng cách xa bộ phận sản xuất, hơi sau khi hình thành được dẫn qua hệ thống ống dẫn cặp sát tường cách mái nhà máy 2 m đúng ví trị các lu sấy và hấp. 5.2.4.2. Tái chế nhựa Với khả năng thay thế các sản phẩm từ giấy và kim loại cao các sản phẩm như ngày nay được sử dụng rất nhiều trong cuộc sống. Sản phẩm nhữa đa dạng về hình dáng, nhẹ dễ vận chuyển có thể chứa dụng nhiều dạng vật chất. Ngoài ra, thành phần nilon cũng chiếm tỉ lệ lớn trong thành phần chất thải rắn. Như vậy, thu hồi và tái chế nhựa, nilon sẽ giảm đáng kể thể tích của ô chôn lấp CTR. Sản phẩm sau tái chế là các bao tải nilon cung cấp cho nhà máy làm phân compost để chứa sản phẩm cung cấp ra thị trường, ngoài ra còn tạo ra các sản phẩm khác như bao bì nilon, tấm trải bằng nhựa, thùng, thau, rổ, hộp,… Sau khi phân loại, phế liệu được đem rửa hay giặt lại tùy theo độ nhiễm bẩn của nguyên liệu. Nước được dùng là nước giếng, nước sau khi sử dụng thải bỏ vào đường nước sinh hoạt không tuần hoàn tài sinh lại. sau đó, đem phơi khô và xay bằng máy nghiền. sau khi xay được đem sấy khô để tránh hiện tượng còn nước cản trở quá trình kết dính trong quá trình nấu sợi sau cùng. Sợi nhựa tạo ra từ một công đoạn 1 được cắt nhỏ bằng máy nghiền với kích thước bằng hạt lựu. Sau đó, hạt nhựa được đem pha hóa chất. Quá trình pha hóa chất như sau: 1 thùng hạt Khi hạt nhựa được sấy khô đến nhiệt đổ khoảng 60 – 700C thì được đem vào máng chứa của thiết bị tạo ống. dưới sức nóng và tốc độ quay và ép của máy thì hạt nhựa được nấu chảy ra ở dạng sệt. Sau đó được đẩy ra ngoài qua một ống có thồi khí gọi là ống thổi tạo ống. Tùy theo yêu cầu sản xuất của khách hàng mà người quản lý sẽ điều chỉnh lại miệng ống thổi khí, như thế có thể tạo ra được nhiều sản phẩm khác nhau từ cùng một máy. Để giảm nhiệt độ và để định hình sản phẩm người ta cho sản phẩm mới tạo ra qua một máng chứa nước lạnh. Nguồn nước được lấy từ nước giếng và máng có đường tuần hoàn nước xuống hầm chứa nước dưới sàn nhà. Sản phẩm được chạy qua máy tin tạo chữ, tạo hoa văn cho sản phẩm hay máy keo dán nhãn hiệu sản phẩm. 5.2.4.3. Tái Chế Thủy Tinh Đối với thủy tinh dạng chai sau khi cân nhập kho được đem rửa sơ đối với những chai rất rơ bẩn. Những chai dơ ít không cần rửa vì nhiệt độ cao những chất này sẽ bị đốt cháy thành khói nên không gây ảnh hưởng. Sau đó, chai thủy tinh được công nhân đập nhỏ với kích thước khoảng 5 cm2 hay thấp hơn bẳng một ống sắt nhỏ. Thủy tinh được bỏ vào lò nấu bằng màng xúc và nấu chảy bằng dầu DO ở dạng phun sương (lượng dầu dùng trên 2000 l/ngày) bởi một béc dầu với nhiệt độ lò lên tới 12000C. Thủy tinh sau khi nóng chảy được chứa tại bụng lò. Tại đây, thủy tinh đạt chất lượng, sạch sẽ lắng xuống dưới còn những thanh phần dơ hay thủy tinh kém chất lượng sẽ nổi lên bề mặt ở dạng bọt hay xỉ thủy tinh. Với nhiệt độ cao và được đốt nóng liên tục nên thành phần bọt và xỉ ở phía trên theo thời gian sẽ chuyển thành khí bay hơi hoặc sẽ được lấy ra vào thời gian bảo trì máy móc nhà xưởng. Thủy tinh nóng chảy được vớt ra từ miệng nồi nhớ vào cây nick có đầu cầu làm bằng đất. khối tích của quả cầu làm tương đương với khối tích của sản phẩm tạo thành. Sau đó, được người thợ định khối lượng dùng kéo cắt theo một vạch mức định sẵn trong khuôn và bơm hơi phẩm được chuyển qua công đoạn tạo hình, Tại đây người công nhân tiếp tục bơm khí từ trên xuống với một áp lực cao để tạo độ rỗng trong lòng sản phẩm. Lò hấp dùng nhiệt sinh ra từ quá trình đốt DO ở dạng phun sương, nhiệt độ đầu vào của lò là 8000C. Tùy theo mặt hàng sản xuất lớn hay nhỏ mà thời gian làm đầy một khay trong lò hấp nhiệt là nhanh hay chậm. Trung bình thời gian lưu trong lò hấp nhiệt là 30 phút, sau đó sản phẩm được kéo ra khỏi lò bằng ròng rọc ở cuối lò hấp lúc này nhiệt độ sản phẩm còn 50 – 600C. Sauk hi ra khỏi lò hấp, sản phẩm được chuyển sang giỏ cần xé bằng sắt để hạ nhiệt độ tự nhiên, sau đó được vận chuyển qua lưu kho. CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Với mục tiêu là đánh giá hiện trạng rác thải sinh hoạt Quận Tân Bình nhằm đưa ra các giải pháp khống chế ô nhiễm. Sau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu rút ra được những kết luận: Khối lượng CTRSH năm 2010 của quận 391,162 (tấn/ngày đêm), dự báo đến năm 2030 là 608,404 (tấn/ngày đêm). Với việc phân loại rác tại nguồn qua tính toán số xe cần đâàu tư 5 xe 5 tấn vận chuyển CTR /ngày, số thùng là 681 thùng, với số lượng công nhân 794 người. Công tác quản lý chất thải rắn trên địa bàn quận được tổ chức khá chặt chẽ. Lực lượng thu gom cơng lập và dân lập đều do Cơng ty dịch vụ đơ thị quận Tân Bình trực tiếp quản lý Trong những năm qua vấn đề vệ sinh môi trường của cả quận cũng có nhiều mặt thay đổi , chất lượng đã được cải thiện. Lượng xe ba gác chỉ còn một số vệ sinh dân lập sử dụng, còn lại đều chuyển qua sử dụng thùng 660L thu gom rác sinh hoạt Việc phân loại rác tại nguồn hiện nay chưa được phổ biến rộng rãi. Trong tương lai, Quận sẽ mở rộng và phát triển, CTR sẽ gia tăng về số lượng, đa dạng về thành phần. Vì vậy việc nghiên cứu đề xuất các biện pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt phù hợp với quận là việc làm cần thiết. Đồ án được thực hiện thông qua hiện trạng thực tế tại quận. KIẾN NGHỊ Nhìn chung, công tác quản lý rác thải sinh hoạt của TP trong những năm qua đặt biệt là gần đây đã có tiến bộ đáng kể và ngày càng hoàn thiện tuy nhiên cũng gặp không ít khó khăn và trở ngại. Vì vậy, chúng ta phải tìm ra các giải pháp để công tác quản lý được tốt hơn. Một số đề nghị góp phần nâng cao hiệu quả công tác quản lý rác thải sinh hoạt TP. Tập trung đầu tư một số thiết bị và cải tiến qui trình kỹ thuật thu gom rác để khắc phục hiện trạng ô nhiễm cục bộ như hiện nay. Thực hiện công tác tuyên truyền giáo dục và phổ biến các văn bản pháp luật về vệ sinh môi trường, vận động nhân dân xây dựng nếp sống văn minh, không vứt rác ra đường phố, nơi công cộng. Thí điểm chương trình phân loại rác tại nguồn nhằm tận dụng và tái chế phế liệu đồng thời giúp giảm chi phí thu gom, vận chuyển và giảm ô nhiễm môi trường. Thường xuyên có kế hoạch theo dõi, đào tạo, tập huấn đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật để nâng cao trình độ, ý thức, trách nhiệm để thực hiện việc giám sát và xử lý cũng như giao dục hướng dẫn về môi trường cho nhân dân. Phối hợp hài hòa giữa các cơ quan chức năng với nhau để việc quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại quận cho đạt hiệu quả. MỤC LỤC ._.