Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn quận 7 - TpHCM

..........................................................................2 1.4.1. Phương pháp luận.................................................................................2 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................2 1.5. Phạm vi nghiên cứu......................................................................................3 1.6. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ..............................................................3 1.7. Cấu trúc đồ án ..............................................................................................3 1.8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ...................................................4 CHƯƠNG 2 : CÁC KHÁI NIỆM VỀ CHẤT THẢI RẮN VÀ TÁC ĐỘNG MƠI TRƯỜNG CỦA CHẤT THẢI RẮN .........................................................................5 2.1. Khái niệm cơ bản về chất thải rắn..............................................................5 2.1.1. Khái niệm cơ bản về chất thải rắn ......................................................5 2.1.2. Nguồn gốc chất thải rắn .......................................................................5 2.1.3. Phân loại chất thải rắn .........................................................................7 2.1.3.1. Phân loại theo cơng nghệ xử lý – quản lý ....................................7 2.1.3.2. Phân loại theo vị trí hình thành ...................................................8 2.1.3.3. Phân loại theo bản chất nguồn tạo thành....................................8 2.1.3.4. Phân loại theo mức độ nguy hại .................................................10 2.1.4. Thành phần chất thải rắn ..................................................................10 2.1.5. Tính chất của chất thải rắn................................................................13 2.1.5.1. Tính chất lý học của chất thải rắn .............................................13 2.1.5.2. Tính chất hĩa học của chất thải rắn ..........................................16 2.4.5. Tính chất sinh học ....................................................................................18 2.1.6. Tốc độ phát sinh chất thải rắn...........................................................20 2.2. Ơ nhiễm mơi trường do chất thải rắn ......................................................21 2.2.1. Mơi trường nước .................................................................................21 2.2.2. Mơi trường khơng khí ........................................................................22 2.2.3. Mơi trường đất ....................................................................................23 2.2.4. Sức khỏe con người.............................................................................24 2.3. Hiện trạng quản lý chất thải rắn ở Việt Nam và trên thế giới...............24 2.3.1. Hiện trạng quản lý chất thải rắn ở các nước ...................................24 2.3.1.1. Quản lý rác ở Nuremberg – Đức................................................24 2.3.1.2. Quản lý rác ở Madrid – Tây Ban Nha.......................................26 2.2.2. Quản lý chất thải rắn ở Việt Nam ..........................................................27 2.2.2.1. Quản lý chất thải rắn ở Thành phố Hồ Chí Minh..........................27 2.2.2.2. Thành phần chất thải rắn đơ thị ở Việt Nam và các nước............27 2.2.2.3. Hiện trạng tổ chức quản lý ...............................................................32 2.2.2.4. Cơng tác thu gom chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Hồ Chí Minh .................................................................................................................33 CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - Xà HỘI CỦA QUẬN 7 ..38 3.1. Đặc điểm về tự nhiên - Vị trí địa lý ..........................................................38 3.2. Dân số ..........................................................................................................39 3.3. Hệ thống giao thơng ...................................................................................39 3.4. Về kinh tế ....................................................................................................39 3.5. Về văn hĩa – xã hội ....................................................................................39 3.6. Y tế...............................................................................................................40 3.7. Giáo dục – đào tạo......................................................................................40 3.8. Văn hĩa – thể thao......................................................................................40 CHƯƠNG 4: HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TRÊN ĐỊA BÀN QUẬN7 .........................................................................................41 4.1. Nguồn phát sinh rác thải sinh hoạt của quận 7 ...........................................41 4.2. Hệ thống quản lý chất thải rắn sinh hoạt của quận 7 .................................41 4.2.1. Hệ thống quản lý nhà nước (Cơng ty Dịch vụ Cơng ích quận 7).........41 4.2.1.1. Nhiệm vụ hoạt động của Cơng ty Dịch vụ Cơng ích quận 7 ..........41 4.2.1.2. Sơ đồ tổ chức ......................................................................................42 4.2.1.3. Nhân lực..............................................................................................42 4.2.1.4. Thời gian và lộ trình thu gom ...........................................................42 4.2.1.5. Phương tiện thu gom .........................................................................43 4.2.1.6. Điểm hẹn thu gom chất thải rắn sinh hoạt ......................................44 4.2.2. Lực lượng rác dân lập..............................................................................45 4.3. Đánh giá hệ thống quản lý thu gom rác trên địa bàn quận 7.....................46 CHƯƠNG 5: DỰ BÁO DÂN SỐ VÀ LƯỢNG RÁC.............................................48 5.1. Dự báo dân số đến năm 2030.........................................................................48 Lấy tích phân 2 vế theo cận tương đương...................................................................48 Bảng 5.1 Giá trị tính tốn bằng phương pháp bình phương cực tiểu .........................48 Bảng 5.2 Ước tính dân số quận 7 đến năm 2030.......................................................49 5.2. Dự đốn khối lượng phát sinh từ các hộ gia đình đến năm 2030...............50 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU GOM CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TẠI NGUỒN.................................................................................................53 6.1. Xác định số thùng chứa rác của hộ gia đình ................................................53 6.2. Hình thức thu gom..........................................................................................54 6.3. Tính tốn thiết kế hệ thống thu gom, trung chuyển, vận chuyển ..............56 6.3.1. Tính tốn thiết kế hệ thống thu gom ......................................................56 6.3.2. Tính Tốn Thiết Kế Hệ Thống Trung Chuyển, Vận Chuyển..............65 6.3.2.1 . Xác Định Vị Trí, Số Lượng Điểm Hẹn Phục Vụ Vận Chuyển Rác Từ Hộ Gia Đình .......................................................................................65 6.3.2.2 . Trạm trung chuyển ......................................................................72 6.4. Vạch tuyến thu gom........................................................................................77 CHƯƠNG 7: TRẠM XỬ LÝ, TÁI CHẾ TẬP TRUNG........................................78 7.1. Các hạng mục cơng trình trong khu xử lý chất thải rắn ............................78 7.2. Các cơng trình phụ trợ của khu xử lý chất thải rắn ...................................78 7.2.1. Trạm Cân Và Nhà Bảo Vệ ......................................................................78 7.2.2. Trạm rửa xe ..............................................................................................79 7.2.3. Sàng phân loại ..........................................................................................79 7.3. Khu tái chế chất thải ......................................................................................81 7.3.1. Tái Chế Giấy .............................................................................................81 7.3.2. Tái chế nhựa .............................................................................................85 7.3.3. Tái Chế Thủy Tinh...................................................................................89 7.4. Thiết kế nhà máy làm phân Compost...........................................................91 7.4.1. Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu ..............................................................93 7.4.2. Giai đoạn lên men ....................................................................................93 7.4.3. Giai đoạn ủ chín và ổn định mùn Compost ...........................................94 7.4.4. Giai đoạn tinh chế và đĩng bao thành phẩm phân Compost...............95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................97 KẾT LUẬN ............................................................................................................97 KIẾN NGHỊ ...........................................................................................................97 Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Đặt vấn đề Từ năm 2005, quận 7 được quy hoạch là khu dân cư thương mại. Tại đây, các dự án liên tục được xây dựng và phát triển như: Cầu Phú Mỹ, khu Nam Sài Gịn – khu dân cư được xem là đẹp nhất tại Việt Nam hiện nay và các cơng trình cao tầng khác,... Chính vì thế, quá trình đơ thị hĩa ở đây diễn ra rất nhanh, kinh tế ngày càng phát triển, tốc độ tăng trưởng kinh tế ngày càng cao nên đời sống nhân dân từng bước cải thiện. Do vậy, nhu cầu tiêu dùng, tiện nghi trong sinh hoạt cũng tăng lên một cách đáng kể. Kết quả dẫn đến là khối lượng rác thải tăng lên liên tục tạo áp lực rất lớn trong cơng tác quản lý, thu gom và xử lý chất thải rắn sinh hoạt. Chất thải rắn cĩ thể gây ơ nhiễm tồn diện đến mơi trường sống: đất, nước, khơng khí và các hệ sinh thái tự nhiên và xã hội….Việc quan tâm giải quyết vấn đề ơ nhiễm chất thải rắn nhằm bảo vệ mơi trường và tài nguyên sử dụng chúng vào mục đích cĩ lợi cho nền kinh tế là việc làm rất cần thiết. Quận 7 cũng đã và đang phải đối mặt với những thách thức trên mặc dù đã được tăng cường về cơ sở vật chất, phương tiện kỹ thuật và con người. Thế nhưng cơng tác thu gom, xử lý chất thải rắn vẫn chưa đáp ứng được so với nhu cầu thực tế. Chính vì thế, việc nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các biện pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại quận 7 là một cơng việc cấp thiết và cĩ ý nghĩa thực tế, đề tài “Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn quận 7” được thực hiện với mong muốn đề tài sẽ gĩp phần tìm ra các giải pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt thích hợp cho quận 7. Thơng qua việc thực hiện đề tài này, chúng ta thấy vấn đề ơ nhiễm do chất thải rắn sinh hoạt là một vấn đề cấp bách đối với các quận đang phát triển thành khu dân cư, trong đĩ cĩ quận 7. Do vậy, việc đánh giá tác động mơi trường thơng qua các cơng cụ khoa học là rất cần thiết để từ đĩ chúng ta cĩ cơ sở để đề xuất ra các biện pháp quản lý và xử lý thích hợp, nhằm mục đích làm cho cuộc sống tốt đẹp hơn. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 2 1.2. Mục tiêu của đề tài Trước sức ép ngày càng gia tăng về khối lượng chất thải rắn sinh hoạt, hệ thống quản lý đã cĩ nhiều khuyết điểm trong các khâu thu gom, vận chuyển cũng như trong cơ cấu tổ chức thu gom, vận chuyển chất thải rắn trên địa bàn quận 7. Vì vậy, đề tài này thực hiện với mục tiêu: - Nghiên cứu hiện trạng quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại quận 7. - Đánh giá tác động mơi trường do chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ quá trình sinh hoạt của nhân dân tại quận 7. - Xây dựng các giải pháp quản lý chất thải rắn sinh hoạt nhằm hạn chế ơ nhiễm mơi trường và tăng cường tiết kiệm nguyên liệu thơng qua việc phân loại và tái chế. 1.3. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu về hiện trạng vị trí tự nhiên, kinh tế, xã hội của quận 7. + Vị trí địa lý + Điểu kiện tự nhiên + Phát triển kinh tế + Đặc điểm xã hội - Nghiên cứu hiện trạng quản lý chất thải rắn. + Nguồn phát sinh chất thải + Mạng lưới thu gom (Cơng lập và dân lập) + Vận chuyển và trung chuyển - Dự báo khối lượng rác phát sinh đến năm 2030. - Xây dựng các giải pháp quản lý thu gom – trung chuyển – vận chuyển. 1.4. Phương pháp nghiên cứu 1.4.1. Phương pháp luận Dựa trên kiến thức về hệ thống quản lý chất thải rắn và cơng nghệ xử lý chất thải rắn 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu: từ các nguồn sẵn cĩ, các cơ quan quản lý, các nghiên cứu, báo cáo trước đây. - Phương pháp tổng hợp Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 3 - Phương pháp dự báo - Phương pháp đánh giá - Phương pháp tính tốn 1.5. Phạm vi nghiên cứu - Chất thải rắn phát sinh từ hộ gia đình - Phạm vi nghiên cứu các đối tượng trên thuộc địa bàn 10 phường: Tân Quy, Tân Phong, Tân Hưng, Tân Kiểng, Tân Phú, Tân Thuận Tây, Tân Thuận Đơng, Bình Thuận, Phú Mỹ, Phú Thuận thuộc quận 7. 1.6. Thời gian và địa điểm nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: 19/4/2010 – 12/7/2010 - Địa điểm nghiên cứu: Khoa Mơi trường&Cơng nghệ Sinh học – Trường Đại học Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh. 1.7. Cấu trúc đồ án - Chương 1: Tổng quan + Đặt vấn đề + Mục đích nghiên cứu + Nội dung nghiên cứu + Phương pháp nghiên cứu + Phạm vi nghiên cứu + Thời gian và địa điểm nghiên cứu + Cấu trúc đồ án + Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Chương 2: Các khái niệm về chất thải rắn và hệ thống quản lý chất thải rắn - Chương 3: Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội của quận 7 - Chương 4: Hiện trạng quản lý chất thải rắn của quận 7 - Chương 5: Dự báo tình hình phát sinh chất thải rắn của quận 7 đến năm 2030 - Chương 6: Thiết kế hệ thống thu gom chất thải rắn sinh hoạt tại nguồn - Chương 7: Đề xuất các giải pháp quản lý chất thải rắn cho quận 7 đến năm 2030 - Kết luận và Kiến nghị Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 4 1.8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Đề tài cung cấp một số cơ sở khoa học phục vụ cho việc cải thiện cơng tác thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải rắn sinh hoạt trên địa bàn quận 7. - Đề tài cịn cung cấp các giải pháp thực tiễn giúp cho các nhà quản lý quận 7 quản lý chất thải rắn sinh hoạt từ đây đến năm 2030. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 5 CHƯƠNG 2 : CÁC KHÁI NIỆM VỀ CHẤT THẢI RẮN VÀ TÁC ĐỘNG MƠI TRƯỜNG CỦA CHẤT THẢI RẮN 2.1. Khái niệm cơ bản về chất thải rắn 2.1.1. Khái niệm cơ bản về chất thải rắn Theo quan niệm chung: Chất thải rắn (Soild Waste) là tồn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong các hoạt 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 đĩ, quan trọng nhất là các loại chất thải phát sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống (Nhuệ, 2001). Theo quan điểm mới: Chất thải rắn đơ thị (gọi chung là rác thải đơ thị) được định nghĩa là: Vật chất mà con người tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu vực đơ thị mà khơng địi hỏi được bồi thường cho sự vứt bỏ đĩ. Thêm vào đĩ, chất thải được coi là chất thải rắn đơ thị nếu chúng được xã hội nhìn nhận một thứ mà Thành phố phải cĩ trách nhiệm thu gom và tiêu hủy. Chất thải rắn sinh hoạt là một bộ phận của chất thải rắn, được hiểu là các chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt thường ngày của con người. 2.1.2. Nguồn gốc chất thải rắn Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh của chất thải rắn là cơ sở quan trọng để thiết kế, lựa chọn cơng nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý chất thải rắn. Các nguồn chủ yếu phát sinh ra chất thải rắn đơ thị bao gồm: - Từ các khu dân cư (chất thải sinh hoạt); - Từ các trung tâm thương mại; - Từ các cơng sở, trường học, cơng trình cơng cộng; - Từ các dịch vụ đơ thị, sân bay; - Từ các hoạt động cơng nghiệp; - Từ các hoạt động xây dựng đơ thị; - Từ các trạm xử lý nước thải và từ các đường ống thốt nước của Thành phố. Chất thải rắn đơ thị được xem như là chất thài cộng đồng ngoại trừ các chất thải trong quá trình chế biến tại các khu cơng nghiệp và chất thải cơng nghiệp. Các loại chất thải sinh ra từ các nguồn này được trình bày ở bảng 2.1 Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 6 Chất thải rắn đơ thị phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau. Căn cứ vào đặc điểm của chất thải rắn cĩ thể phân chia thành 3 nhĩm lớn nhất là: Chất thải sinh hoạt, cơng nghiệp và nguy hại. Nguồn thải của rác đơ thị rất khĩ quản lý tại các nơi đất trống bởi vì tại các vị trí này sự phát sinh các nguồn chất thải là một quá trình phát tán. Bảng 2.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn đơ thị Nguồn Các hoạt động và vị trí phát sinh chất thải Loại chất thải rắn Nhà ở Những nơi ở riêng của một hay nhiều gia đình. Những căn hộ thấp, vửa và cao tầng,... Chất thải thực phẩm, giấy, bìa cứng, nhựa dẻo, hàng dệt, đồ gia, chất thải vườn, đồ gỗ, thủy tinh, hộp thiếc, nhơm, kim loại khác, tàn thuốc, rác đường phố, chất thải đặc biệt (dầu, lốp xe, thiết bị điện,...), chất sinh hoạt nguy hại. Thương mại Cửa hàng, nhà hàng, chợ, văn phịng, khách sạn, dịch vụ, cửa hiệu in,... Giấy, bìa cứng, nhựa dẻo, gỗ, chất thải thực phẩm, thủy tinh, kim loại, chất thải đặc biệt, chất thải nguy hại,... Cơ quan Trường học, bệnh viện, nhà tù, trung tâm Chính phủ,... Giấy, bìa cứng, nhựa dẻo, chất thải thực phẩm, thủy tinh, kim loại, chất thải đặc biệt, chất thải nguy hại,... Xây dựng và phá dỡ Nơi xây dựng mới, sửa đường, san bằng các cơng trình xây dựng, vỉa hè hư hại Gỗ, thép, bê tơng, đất,... Dịch vụ đơ thị (trừ trạm xử lý) Quét dọn đường phố, làm đẹp phong cảnh, làm sạch Chất thải đặc biệt, rác đường phố, vật xén ra từ Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 7 theo lưu vực, cơng viên và bãi tắm, những khu vực tiêu khiển khác. cây, chất thải từ các cơng viên, bãi tắm và các khu vực tiêu khiển khác. Trạm xử lý, lị thiêu đốt Quá trình xử lý nước, nước thải và chất thải cơng nghiệp. Các chất thải được xử lý. Khối lượng lớn bùn dư Nguồn: George Tchobanoglous, et al, Mc Graw – Hill Inc, 1993 2.1.3. Phân loại chất thải rắn Việc phân loại chất thải rắn giúp xác định các loại khác nhau của chất thải rắn được sinh ra. Khi thực hiện phân loại chất thải rắn sẽ giúp chúng ta gia tăng khả năng tái chế và tái sử dụng các vật liệu trong chất thải, đem lại hiệu quả kinh tế và bảo vệ mơi trường. Các loại chất thải rắn được thải ra từ các hoạt động khác nhau nên được phân loại theo nhiều cách khác nhau như: 2.1.3.1. Phân loại theo cơng nghệ xử lý – quản lý Phân loại chất thải rắn theo dạng này người ta chia ra các thành phần như sau: các chất cháy được, các chất khơng cháy được, các chất hỗn hợp (Bảng 2.2) Bảng 2.2 Phân loại theo cơng nghệ xử lý Thành phần Định nghĩa Ví dụ 1. Các chất cháy được: - Giấy - Hàng dệt - Rác thải - Cỏ, gỗ, củi, rơm - Chất dẻo - Da và cao su - Các vật liệu làm từ giấy. - Cĩ nguồn gốc từ sợi. - Các chất thải ra từ đồ ăn, thực phẩm - Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ gỗ, tre, rơm - Các vật liệu và sản - Các túi giấy, các mảnh bìa, giấy vệ sinh - Vải, len,... - Các loại rau, quả, thực phẩm - Đồ dùng bằng gỗ như bàn, ghế, vỏ dửa... - Phim cuộn, túi chất dẻo, lọ chất dẻo, bịch nylon,... Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 8 phẩm được chế tạo từ chất dẻo - Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ da và cao su - Giầy, băng cao su,... 2. Các chất khơng cháy được - Kim loại sắt - Kim loại khơng phải sắt - Thủy tinh - Đá và sành sứ - Các loại vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ sắt mà dễ bị nam châm hút - Các vật liệu khơng bị nam châm hút - Các vật liệu và sản phẩm chế tạo từ thủy tinh - Các vật liệu khơng cháy khác ngồi kim loại và thủy tinh - Hàng rào, dao, nắp lọ,... - Vỏ hộp nhơm, đồ đựng bằng kim loại - Chai lọ, đồ dùng bằng thủy tinh, bĩng đèn,... - Đá cuội, cát, đất,... 3. Các chất hỗn hợp Tất cả các loại vật liệu khác khơng phân loại ở phần 1 và phần 2 đều thuộc loại này. Loại này cĩ thể chia làm 2 phần với kích thước > 5mm và <5mm Nguồn: Nãi, 1999 2.1.3.2. Phân loại theo vị trí hình thành Người ta phân biệt rác hay chất thải rắn trong nhà, ngồi nhà, trên đường phố, chợ,... 2.1.3.3. Phân loại theo bản chất nguồn tạo thành Chất thải rắn được phân thành các loại sau: - Chất thải sinh hoạt: là những chất thải liên quan đến các hoạt động của con người, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan, trường học, các trung tâm dịch vụ, thương mại. Chất thải rắn sinh hoạt cĩ thành phần bao gồm kim Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 9 loại, sành sứ, thủy tinh, gạch ngĩi vỡ, đất, đá, cao su, chất dẻo, thực phẩm dư thừa hoặc quá hạn sử dụng, xương động vật, tre, gỗ, lơng gà lơng vịt, vải, giấy, rơm rạ, xác động vật, vỏ rau quả,....Theo phương diện khoa học, cĩ thể phân biệt các loại chất thải rắn như sau: + Rác thực phẩm: bao gồm các thức ăn thừa, rau, quả,...loại chất thải này mang bản chất dễ bị phân hủy sinh học, quá trình phân hủy tạo ra các mùi khĩ chịu, đặc biệt trong thời tiết nĩng, ẩm. Ngồi các loại thức ăn dư thừa từ gia đình cịn cĩ thức ăn dư thừa từ các bếp tập thể, các nhà hàng, khách sạn, ký túc xá, chợ,... + Chất thải trực tiếp của động vật chủ yếu là phân, bao gồm phân người và phân động vật khác. + Chất thải lỏng chủ yếu là bùn ga cống rãnh, là các chất thải ra từ các khu vực sinh hoạt dân cư. + Tro và các chất dư thừa thải bỏ khác bao gồm: các loại vật liệu sau đốt cháy, các sản phẩm sau khi đun nấu bằng than, củi và các chất thải dễ cháy khác trong gia đình, trong kho của các cơng sở, cơ quan, xí nghiệp, các loại xỉ than. - Chất thải rắn cơng nghiệp: là chất thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất cơng nghiệp, tiểu thủ cơng nghiệp. Các nguồn phát sinh chất thải cơng nghiệp gồm: + Các phế thải từ vật liệu trong quá trình sản xuất cơng nghiệp, tro, xỉ trong các nhà máy nhiệt điện. + Các phế thải từ nguyên, nhiên liệu phục vụ cho sản xuất + Các phế thải trong quá trình cơng nghiệp + Bao bì đĩng gĩi sản phẩm - Chất thải xây dựng: là các phế thải như đất, đá, gạch ngĩ, bê tơng vỡ do các hoạt động phá dỡ, xây dựng cơng trình,...chất thải xây dựng gồm: + Vật liệu xây dựng trong quá trình dỡ bỏ cơng trình xây dựng + Các vật liệu như kim loại, chất dẻo + Chất thải từ các hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật như trạm xử lý nước thiên nhiên, nước thải sinh hoạt, bùn cặn từ các cống thốt nước Thành phố. - Chất thải nơng nghiệp: là những chất thải và mẫu thừa thải ra từ các hoạt động nơng nghiệp, thí dụ như trồng trọt, thu hoạch các loại cây trồng, các sản phầm thải ra từ chế biến sữa, của các lị giết mổ,... Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 10 2.1.3.4. Phân loại theo mức độ nguy hại Chất thải rắn được phân thành các loại: Chất thải nguy hại: bao gồm các loại hĩa chất dễ gây phản ứng, độc hại, chất thải sinh học thối rữa, các chất dễ cháy, nổ hoặc các chất phĩng xạ, các chất thải nhiễm khuẩn, lây lan,... cĩ nguy cơ đe dọa tới sức khỏe con người, động vật và cây cỏ. Nguồn phát sinh chất thải nguy hại chủ yếu từ các hoạt động y tế, cơng nghiệp và nơng nghiệp. Chất thải y tế nguy hại: là chất thải cĩ chứa các chất hoặc hợp chất cĩ một trong các đặc tính gây nguy hại trực tiếp hoặc tương tác với các chất khác gây nguy hại tới mơi trường và sức khỏe cộng đồng. Các nguồn phát sinh chất thải bệnh viện bao gồm: - Các loại bơng băng, gạc, nẹp dùng trong khám bệnh, điều trị, phẫu thuật - Các loại kim tiêm, ống tiêm - Các chi thể cắt bỏ, tổ chức mơ cắt bỏ - Chất thải sinh hoạt từ các bệnh nhân - Các chất thải cĩ chứa các chất cĩ nồng độ cao sau đây: chì, thủy ngân, Cadmi, Arsen, Xianua,... - Các chất thải phĩng xạ trong bệnh viện Các chất nguy hại do các cơ sở cơng nghiệp hĩa chất thải ra cĩ tính độc hại cao, tác động xấu đến sức khỏe, do đĩ việc xử lý chúng phải cĩ những giải pháp kỹ thuật để hạn chế tác động độc hại đĩ. Các chất thải nguy hại từ hoạt động nơng nghiệp chủ yếu là phân hĩa học, các loại thuốc bảo vệ thực vật. Chất thải khơng nguy hại : là những loại chất thải khơng chứa các chất và các hợp chất cĩ một trong các đặc tính nguy hiểm trực tiếp hoặc tương tác thành phần. 2.1.4. Thành phần chất thải rắn Thành phần của chất thải rắn đơ thị được xác định ở bảng 2.2 và bảng 2.3. Giá trị của các thành phần trong chất thải rắn đơ thị thay đổi theo vị trí, theo mùa, theo điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác. Sự thay đổi khối lượng chất thải rắn theo mùa đặc trưng ở Bắc Mỹ được trình bày ở bảng 2.4. Thành phần rác thải đĩng vai trị quan trọng nhất trong việc quản lý rác thải. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 11 Bảng 2.3 Thành phần chất thải rắn đơ thị phân theo nguồn gốc phát sinh % Trọng lượng Nguồn phát sinh Dao động Trung bình Nhà ở và thương mại, trừ các chất thải đặc biệt và nguy hiểm 50 – 70 62 Chất thải đặc biệt (dầu, lốp xe, thiết bị điện, bình điện) 3 – 12 5 Chất thải nguy hại 0.1 – 1.0 0.1 Cơ quan 3 – 5 3.4 Xây dựng và phá vỡ 8 – 20 14 Các dịch vụ đơ thị Là sạch đường phố 2 – 5 3.8 Cây xanh và phong cảnh 2 – 5 3.0 Cơng viên và các khu vực tiêu khiển 1.5 – 3 2.0 Lưu vực đánh bắt 0.5 – 1.2 0.7 Bùn đặc từ nhà máy xử lý 3 – 8 6.0 Tổng cộng 100 Nguồn: George Tchobanoglous, et al, Mc Graw – Hill Inc, 1993 Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 12 Bảng 2.4 Thành phần chất thải rắn đơ thị theo tính chất vật lý % Trọng lượng Thành phần Khoảng giá trị Trung bình Chất thải thực phẩm 6 – 25 15 Giấy 25 – 45 40 Bìa cứng 3 – 15 4 Chất dẻo 2 – 8 3 Vải cụn 0 – 4 2 Cao su 0 – 2 0.5 Da vụn 0 – 2 0.5 Rác làm vườn 0 – 20 12 Gỗ 1 – 4 2 Thủy tinh 4 – 16 8 Can hộp 2 – 8 6 Kim loại khơng thép 0 – 1 1 Kim loại thép 1 – 4 2 Bụi, tro, gạch 0 – 10 4 Tổng cộng 100 Nguồn: Nhuệ, 2001 Bảng 2.5 Sự thay đổi thành phần theo mùa đặc trưng của chất thải rắn sinh hoạt % Khối lượng % Thay đổi Chất thải Mùa mưa Mùa khơ Giảm Tăng Chất thải thực phẩm 11.1 13.5 21.6 Giấy 45.2 40.0 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 24.0 28.3 Thủy tinh 3.5 2.5 28.6 Kim loại 4.1 3.1 24.4 Chất trơ và chất 4.3 4.1 4.7 Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 13 thải khác Tổng cộng 100 100 Nguồn: George Tchobanoglous, et al, Mc Graw – Hill Inc, 1993 2.1.5. Tính chất của chất thải rắn 2.1.5.1. Tính chất lý học của chất thải rắn Việc lựa chọn và vận hành thiết bị, phân tích và thiết kế hệ thống xử lý, đánh giá khả năng thu hồi năng lượng… phụ thuộc rất nhiều vào tính chất vật lý của chất thải rắn. Những tính chất vật lý quan trọng của chất thải rắn đơ thị bao gồm: khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước phân loại và độ xốp. Trong đĩ, khối lượng riêng và độ ẩm là hai tính chất được quan tâm nhất trong cơng tác quản lý chất thải rắn đơ thị ở Việt Nam. a. Khối lượng riêng Khối lượng riêng (hay mật độ) của rác thải thay đổi theo thành phần, độ ẩm, độ nén của chất thải. Trong cơng tác quản lý chất thải rắn, khối lượng riêng là thơng số quan trọng phục vụ cho cơng tác thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải. Qua đĩ cĩ thể phân bổ và tính được nhu cầu trang thiết bị phục vụ cơng tác thu gom vận chuyển, khối lượng rác thu gom và thiết kế quy mơ bãi chơn lấp chất thải. Khối lượng riêng được xác định bởi khối lượng của vật liệu trên một đơn vị thể tích (kg/m3). Dữ liệu về khối lượng riêng cần thiết để định mức tổng khối lượng và thể tích chất thải cần phải quản lý. Khối lượng riêng của các hợp phần trong chất thải rắn đơ thị được trình bày ở bảng 2.6. Khối lượng riêng của chất thải rắn thay đổi một cách rõ ràng theo vị trí địa lý, mùa trong năm và thời gian lưu trữ, do đĩ cách tốt nhất là sử dụng các giá trị trung bình đã được lựa chọn. Khối lượng riêng của chất thải sinh hoạt thay đổi từ 120 đến 590 kg/m3. Đối với xe vận chuyển, rác cĩ thể ép lên đến 830 kg/m3. Khối lượng riêng của rác được xác định bằng phương pháp cân trọng lượng để xác định tỷ lệ giữa trọng lượng của mẫu với thể tích của ._.nĩ, cĩ đơn vị là kg/m3 (hoặc lb/yd3). Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 14 Bảng 2.6 Khối lượng riêng các thành phần của chất thải rắn đơ thị Khối lượng riêng lb/yd3 Loại chất thải Dao động Trung bình Thự c phẩm 220 – 810 490 Giấy 70 – 220 150 Carton 70 – 135 85 Plastic 70 – 220 110 Vải 70 – 170 110 Cao su 170 – 340 220 Da 170 – 440 270 Rác làm vườn 100 – 380 170 Gỗ 220 – 540 400 Thủy tinh 270 – 810 330 Can thiết (đồ hộp) 85 – 270 150 Nhơm 110 – 405 270 Kim loại khác 220 – 1940 540 Bụi, tro,… 540 – 1685 810 Tro 1095 – 1400 1255 Rác rưởi 150 – 305 220 Nguồn: George Tchobanoglous, et al, Mc Graw – Hill Inc, 1993 Chú thích: 1lb/yd3 x 0.5933 = kg/m3 b. Độ ẩm Độ ẩm của chất thải rắn là thơng số cĩ liên quan đến giá trị nhiệt lượng của chất thải, được xem xét nhất lựa chọn phương án xử lý, thiết kế bãi chơn lấp và lị đốt. Độ ẩm rác thay đổi theo thành phần và theo mùa trong năm. Rác thải thực phẩm cĩ độ ẩm từ 50 – 80%, rác thải là thủy tinh, kim loại cĩ độ ẩm thấp nhất. Độ ẩm trong rác cao tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật kỵ khí phân hủy gây thối rữa. Độ ẩm của chất thải rắn thường được biểu diễn bằng hai cách: - Phương pháp trọng lượng ướt: độ ẩm của mẫu được biểu diễn bằng % của trọng lượng ướt vật liệu. - Phương pháp trọng lượng khơ: độ ẩm của mẫu được biểu diễn bằng % của trọng lượng khơ vật liệu Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 15 - Phương pháp trọng lượng ướt thường được sử dụng trong lĩnh vực quản lý chất thải rắn. Độ ẩm theo phương pháp trọng lượng ướt được biểu diễn dưới dạng tốn học như sau: M = [(w – d)/w]x100 Trong đĩ: M: độ ẩm W: trọng lượng ban đầu của mẫu, kg (g) D: trọng lượng của mẫu sau khi sấy khơ ở 105oC, kg(g) Bảng 2.7 Độ ẩm của rác sinh hoạt Độ ẩm % Thành phần Khoảng dao động Giá trị tring bình Thực phẩm 50 – 80 70 Rác làm vườn 30 – 80 60 Gỗ 15 – 40 20 Rác sinh hoạt 15 – 40 20 Da 8 – 12 10 Vải 6 – 15 10 Bụi, tro 6 – 12 8 Giấy 4 – 10 6 Carton 4 – 8 5 Kim loại đen 2 – 6 3 Đồ hộp 2 – 4 3 Kim loại màu 2 – 4 2 Plastic 1 – 4 2 Cao su 1 – 4 2 Thủy tinh 1 – 4 2 Nguồn: George Tchobanoglous, 1993 Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 16 2.1.5.2. Tính chất hĩa học của chất thải rắn Các chỉ tiêu quan trọng nhất của chất thải rắn đơ thị bao gồm chất hữu cơ, chất tro, hàm lượng cacbon cố định, nhiệt trị a. Chất tro Chất tro là phần cịn lại sau khi nung ở 950oC, tức là các chất trơ dư hay chất vơ cơ Chất vơ cơ (%) = 100 – Chất hữu cơ (%) b. Hàm lượng cacbon cố định là lượng cacbon cịn lại sau khi đã loại các chất cơ cơ khác khơng phải là cacbon khơng tro khi nung ở 950oC, hàm lượng này thường chiếm khoảng 5 – 12%, giá trị trung bình là 7%. Các chất vơ cơ khác trong tro bao gồm thủy tinh, kim loại,… Đối với chất thải rắn đơ thị, các chất vơ cơ này chiếm khoảng 15 – 30%, giá trị trung bình là 20%. c. Nhiệt trị Nhiệt trị là giá trị nhiệt tạo thành khi đốt chất thải rắn. Giá tị nhiệt được xác địnhtheo cơng thức Dulong: Btu = 145C + 610 [(w – d)/w]x100 (H2 + 610 (H2 - 1/80o2) d. Cơng Thức Phân Tử Của CTR Các nguyên tố cơ bản trong CTRĐT cần phân tích bao gồm C (carbon), H (Hydro), O (Oxy), N (Nitơ), S (Lưu huỳnh) và tro. Các nguyên tố thuộc nhĩm halogen cũng đượcxác định do các dẫn xuất của clo thường tồn tại trong thành phần khí thải khi đốt rác.Kết quả xác định các nguyên tố cơ bản này được sử dụng để xác định cơng thức hĩahọc của thành phần chất hữu cơ cĩ trong CTRĐT cũng như xác định tỷ lệ C/N thíchhợp cho quá trình làm phân compost. Số liệu về các nguyên tố cơ bản của từng thànhphần chất thải cháy được cĩ trong CTR của khu dân cư theo nghiên cứu Bảng 2.8 Thành phần các nguyên tố của các chất cháy được cĩ trong CTR từ khu dân cư Thành phần Phần trăm khối lượng khơ (%) Carbon Hydro Oxy Nitơ Lưu huỳnh Tro Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 17 Chất hữu cơ Phần trăm khối lượng khơ (%) Thành phần 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 vơ 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. Chú thích: (1) Năng lượng cĩ từ lớp phủ, nhãn hiệu và những vật liệu đính kèm e. Quá Trình Chuyển Hĩa Hĩa Học Biến đổi hĩa học của CTR bao hàm cả quá trình chuyển pha (từ pha rắn sang pha lỏng, từ pha rắn sang pha khí, …). Để giảm thể tích và thu hồi các sản phẩm, những quá trình chuyển hĩa hĩa học chủ yếu sử dụng trong xử lý CTRĐT bao gồm (1) đốt (quá trình oxy hĩa hĩa học), (2) nhiệt phân, và (3) khí hĩa. Đốt (Oxy hĩa hĩa học). Đốt là phản ứng hĩa học giữa oxy và chất hữu cơ cĩ trong chất thải rắn tạo thành các hợp chất bị oxy hĩa cùng với sự phát sáng và tỏa nhiệt. Nếu khơng khí được cấp dư và dưới điều kiện phản ứng lý tưởng, quá trình đốt chất hữu cơ cĩ trong CTRĐT cĩ thể biểu diễn theo phương trình phản ứng sau: Chất hữu cơ + Khơng khí (dư) → CO2 + H2O + khơng khí dư + NH3 + SO2 + NOx + Tro + Nhiệt Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 18 Lượng khơng khí được cấp dư nhằm đảm bảo quá trình cháy xảy ra hồn tồn. Sản phẩm cuối của quá trình đốt cháy chất thải rắn đơ thị bao gồm khí nĩng chứa CO2, H2O, khơng khí dư (O2 và N2) và phần khơng cháy cịn lại. Trong thực tế, ngồi những thành phần này cịn cĩ một lượng nhỏ các khí NH3, SO2, NOx và các khí vi lượng khác tùy theo bản chất của chất thải. Nhiệt phân. Vì hầu hết các chất hữu cơ đều khơng bền nhiệt, chúng cĩ thể bị cắt mạch qua các phản ứng cracking nhiệt và ngưng tụ trong điều kiện khơng cĩ oxy, tạo thành những phần khí, lỏng và rắn. Trái với quá trình đốt là quá trình tỏa nhiệt, quá trình nhiệt phân là quá trình thu nhiệt. Đặc tính của 3 phần chính tạo thành từ quá trình nhiệt phân chất thải rắn đơ thị như sau: (1) dịng khí sinh ra chứa H2, CH4, CO, CO2 và nhiều khí khác tùy thuộc vào bản chất của chất thải đem nhiệt phân, (2) hắc ín và/hoặc dầu dạng lỏng ở điều kiện nhiệt độ phịng chứa các hĩa chất như acetic acid, acetone và methanol và (3) than bao gồm carbon nguyên chất cùng với những chất trơ khác. Quá trình nhiệt phân cellulose cĩ thể biểu diễn bằng phương trình phản ứng sau: 3(C6H10O5) → 8H2O + C6H8O + 2CO + 2CO2 + CH4 + H2 + 7C Trong phương trình này, thành phần hắc ín và/hoặc dầu thu được chính là C6H8O. Khí hĩa. Quá trình khí hĩa bao gồm quá trình đốt cháy một phần nhiên liệu carbon để tạo thành khí nhiên liệu cháy được giàu CO, H2 và một số hydrocarbon no, chủ yếu là CH4. Khí nhiên liệu cháy được sau đĩ được đốt cháy trong động cơ đốt trong hoặc nồi hơi. Nếu thiết bị khí hĩa được vận hành ở diều kiện áp suất khí quyển sử dụng khơng khí làm tác nhân oxy hĩa, sản phẩm cuối của quá trình khí hĩa sẽ là (1) khí năng lượng thấp chứa CO2, CO, H2, CH4, và N2, (2) hắc ín chứa C và các chất trơ sẵn cĩ trong nhiên liệu và (3) chất lỏng ngưng tụ được giống như dầu pyrolic. 2.4.5. Tính chất sinh học Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ cĩ trong CTRĐT là hầu hết các thành phần này đều cĩ khả năng chuyển hĩa sinh học tạo thành khí, chất rắn 2-37 hữu cơ trơ và các chất vơ cơ. Mùi và ruồi nhặng sinh ra trong quá trình thối rữa chất hữu cơ (rác thực phẩm). Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 19 Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần chất hữu cơ. Hàm lượng chất rắn bay hơi (VS), xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 5500C, thường được sử dụng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong CTRĐT. Tuy nhiên, việc sử dụng chỉ tiêu VS để biểu diễn khả năng phân hủy sinh học của phần chất hữu cơ cĩ trong CTRĐT khơng chính xác vì một số thành phần chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng rất khĩ bị phân hủy sinh học (ví dụ giấy in báo và nhiều loại cây kiểng). Cũng cĩ thể sử dụng hàm lượng lignin cĩ trong chất thải để xác định tỷ lệ chất hữu cơ cĩ khả năng phân hủy sinh học theo phương trình sau (Tchobanoglous và cộng sự, 1993): BF = 0,83 - 0,028 LC Trong đĩ: - BF : phần cĩ khả năng phân hủy sinh học biểu diễn dưới dạng VS; - 0,83 : hằng số thực nghiệm; - 0,028 : hằng số thực nghiệm; - LC : hàm lượng lignin cĩ trong VS tính theo % khối lượng khơ. Sự hình thành mùi Mùi sinh ra khi tồn trữ CTR trong thời gian dài giữa các khâu thu gom, trung chuyển và đổ ra BCL, nhất là ở những vùng khí hậu nĩng, do khả năng phân hủy kỵ khí nhanh các chất hữu cơ dễ bị phân hủy cĩ trong CTRĐT. Các quá trình chuyển hĩa sinh học Các quá trình chuyển hĩa sinh học phần chất hữu cơ cĩ trong CTRĐT cĩ thể áp dụng để giảm thể tích và khối lượng chất thải, sản xuất phân compost dùng bổ sung chất dinh dưỡng cho đất và sản xuất khí methane. Những vi sinh vật chủ yếu tham gia quá trình chuyển hĩa sinh học các chất thải hữu cơ bao gồm vi khuẩn, nấm, men và antinomycetes. Các quá trình này cĩ thể được thực hiện trong điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí, tùy theo lượng oxy sẵn cĩ. Những điểm khác biệt cơ bản giữa các phản ứng chuyển hĩa hiếu khí và kỵ khí là bản chất của các sản phẩm tạo thành và lượng oxy thực sự cần phải cung cấp để thực hiện quá trình chuyển hĩa hiếu khí. Những quá trình sinh học ứng dụng để chuyển hĩa chất hữu cơ cĩ trong chất thải rắn đơ thị bao gồm quá trình làm phân compst hiếu khí, quá trình phân hủy kỵ khí và quá trình phân hủy kỵ khí với ở nồng độ chất rắn cao. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 20 2.1.6. Tốc độ phát sinh chất thải rắn Việc tính tốn tốc độ phát sinh rác thải là một trong những yếu tố quan trong trong việc quản lý rác thải bởi vì từ đĩ người ta cĩ thể xác định được lượng rác phát sinh trong tương lai ở một khu vực cụ thể cĩ kế hoạch quản lý từ khâu thu gom, vận chuyển tới quản lý. Phương pháp xác định tốc độ phát thải rác cũng gần giống phương pháp xác định tổng lượng rác. Người ta sử dụng một số phân tích sau đây để định lượng rác thải ở một khu vực. − Đo khối lượng − Phân tích thống kê − Dựa trên các đơn vị thu gom rác (thí dụ thùng chứa) − Phương pháp xác định tỷ lệ rác thải − Tính cân bằng vật chất ™ Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phát sinh chất thải rắn − Sự phát triển kinh tế và nếp sống Các nghiên cứu cho thấy sự phát sinh chất thải liên hệ trực tiếp với phát triển kinh tế của một cộng đồng. Lượng chất thải sinh hoạt đã được ghi nhận là cĩ giảm đi khi cĩ sự duy giảm về kinh tế. Phần trăm vật liệu đĩng gĩi (đặc biệt là túi nylon) đã tăng lên trong ba thập kỷ và tương ứng là tỷ trọng khối lượng (khi thu gom) của chất thải cũng giảm đi. ™ Mật độ dân số Các nghiên cứu xác minh rằng khi mật độ dân số tăng lên, nhà chức trách sẽ phải thải bỏ nhiều rác thải hơn. Nhưng khơng phải rằng dân số ở cộng đồng cĩ mật độ cao hơn sẽ sản sinh ra nhiều rác thải hơn mà dân số cộng đồng cĩ mật độ thấp cĩ các phương pháp xử lý rác khác chẳng hạn như làm phân compost trong vườn hay đốt rác sau vườn. ™ Sự thay đổi theo mùa Trong những dịp lễ giáng sinh, tết âm lịch (tiêu thụ đỉnh điểm) và cuối năm tài chính (tiêu thụ thấp) thì sự thay đổi về lượng rác thải đã được ghi nhận. ™ Nhà ở Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 21 Các yếu tố cĩ thể áp dụng đối với mật độ dân số cũng cĩ thể áp dụng đối với các loại nhà ở. Điều này đúng bởi vì cĩ sự liên hệ trực tiếp giữa loại nhà ở và mật độ dân số. Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến sự phát thải trong những ngơi nhà mật độ cao như rác thải vườn. Cũng khơng khĩ để giải thích vì sao các hộ gia đình ở nơng thơn sản sinh ít chất thải hơn các hộ gia đình ở Thành phố. ™ Tần số và phương thực 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 ra rằng nếu tần số thu gom rác thải giảm đi, với sự thay đổi giữa các thùng 90 lít sang các thùng di động 240 lít, lượng rác thải đã tăng lên, đặc biệt là rác thải vườn. Do đĩ, vấn đề quan trọng trong việc xác định lượng rác phát sinh khơng chỉ từ lượng rác được thu gom, mà cịn xác định lượng rác được vận chuyển thẳng ra bãi chơn lấp, vì rác thải vườn đã từng được xe vận chuyển đến nơi chơn lấp. Ngồi ra, cịn cĩ các yếu tố khác như: dư luận, ý thức cộng đồng... theo dự án mơi trường Việt Nam Canada (Viet Nam Canada Environment Project) thì tốc độ phát sinh rác thải đơ thị ở Việt Nam như sau: • Rác thải khu dân cư (Residential wastes): 0.3 – 0.6kg/ người/ ngày • Rác thải thương mại (Commercial wastes): 0.1 – 0.2 kg/ người/ ngày • Rác thải quét đường (Street sweeping wastes): 0.05 – 0.2 kg/ người/ ngày • Rác thải cơng sở (Institution wastes): 0.05 – 0.2 kg/ người/ ngày Tính trung bình ở: • Việt Nam: 0.5 – 0.6 kg/ người/ ngày • Singapore: 0.87 kg/ người/ ngày • HongKong: 0.85 kg/ người/ ngày • Karachi, Pakistan: 0.5 kg/ người/ ngày 2.2. Ơ nhiễm mơi trường do chất thải rắn 2.2.1. Mơi trường nước Chất thải rắn, đặc biệt là chất hửu cơ trong mơi trường nước sẽ bị phân hủy nhanh chĩng. Tại các bãi rác, nước trong rác sẽ tách ra kết hợp với các nguồn nước khác như: nước mưa, nước ngầm, hình thành nước rị rỉ. Nước rị rỉ di chuyển trong Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 22 bãi rác sẽ làm tăng khả năng phân hủy sinh học trong rác cũng như trong quá trình vận chuyển các chất gây ơ nhiễm ra mơi trường xung quanh. Các chất ơ nhiễm trong nước rị rỉ gồm các chất được hình thành trong quá trình phân hủy sinh học, hĩa học,.... Nhình chung, mức độ ơ nhiễm trong nước rị rỉ rất cao (COD từ 3.000 – 6.000 mg/l; N-NH3 từ 10 – 800 mg/l; BOD5 từ 2.000 – 20.000 mg/l; TOC (Cacbon hữu cơ tổng cộng) từ 1.500 – 20.000 mg/l; Phosphorus tổng cộng từ 5 – 100 mg/l;... và lượng lớn các vi sinh vật Đối với các bãi rác thơng thường (đáy bãi rác khơng cĩ đáy chống thấm, sụt lún hoặc lớp chống thấm bị thủng,...) các chất ơ nhiễm sẽ thấm sâu vào nước ngầm gây ơ nhiễm cho tầng nước ngầm và sẽ rất nguy hiểm khi con người sử dụng tầng nước này phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt. Ngồi ra, chúng cĩ khả năng di chuyển theo phương ngang, rỉ ra bên ngồi bãi rác gây ơ nhiễm nguồn nước mặt. Nếu nước thải cĩ chứa kim loại nặng, nồng độ kim loại nặng trong giai đoạn lên men axit sẽ cao hơn so với giai đoạn lên men metan. Đĩ là các axit béo mới hình thành tác dụng với kim loại tạo thành phức kim loại. Các hợp chất hydroxyt vịng thơm, axit humic và axit fulvic cĩ thể tạo phức với Fe, Pb, Cu, Mn, Zn,.... Hoạt động của các vi khuẩn kỵ khí khử sắt cĩ hĩa trị 3 thành sắt cĩ hĩa trị 2 sẽ kéo theo sự hịa tan của các kim loại như: Ni, Pd, Cd, Zn. Vì vậy, khi kiểm sốt chất lượng nước ngầm trong khu vực bãi rác phải kiểm tra xác định nồng độ kim loại nặng trong thành phần nước ngầm. Ngồi ra, nước rị rỉ cĩ thể chứa các hợp chất hữu cơ độc hại như: chất hửu cơ bị halogen hĩa, các hydrocacbon đa vịng thơm,... chúng cĩ thể gây đột biến gen, gây ung thư. Các chất này nếu thắm vào tầng nước ngầm hoặc nước mặt sẽ xâm nhập vào các chuỗi thức ăn, gây hậu quả vơ cùng nghiêm trọng cho sức khỏe của con người hiện tại và cả thế hệ mai sau. 2.2.2. Mơi trường khơng khí Chất thải rắn thơng thường cĩ một phần cĩ thể bay hơi và mang theo mùi làm ơ nhiễm khơng khí. Cũng như chất thải khác cĩ khả năng thăng hoa phân tán vào khơng khí gây ơ nhiễm trực tiếp, cũng cĩ các loại rác thải dễ phân hủy (như thực phẩm, trái cây,...), trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp (nhiệt độ tốt nhất là 350C và độ ẩm 70 – 80%) sẽ được các vi sinh vật phân hủy tạo mùi hơi và nhiều loại Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 23 khí ơ nhiễm cĩ tác động xấu đến mơi trường đơ thị, sức khỏe Và khả năng hoạt động của con người. Kết quả quá trình là gây ơ nhiễm khơng khí. Thành phần khí thải chủ yếu được tìm thấy ở các bãi chơn lấp rác được thể hiện qua Bảng 2.9 Bảng 2.9 Thành phần một số chất khí cơ bản trong khí thải ở bãi rác Thành phần khí % Thể tích CH4 45 – 60 CO2 40 – 60 N2 2 – 5 O2 0,1 – 1,0 NH3 0,1 – 1,0 SOx, H2S, Mercaptan,... 0 – 1,0 H2 0 – 0,2 CO 0 – 0,2 Chất hữu cơ bay hơi 0,01 – 0,6 Nguồn: Hanbook of soild Waste Managenment, 1994 2.2.3. Mơi trường đất Chất thải hữu cơ sẽ được vi sinh vật phân hủy trong mơi trường đất trong hai điều kiện hiếu khí và kỵ khí, khi cĩ độ ẩm thích hợp sẽ tạo thành hàng loạt các sản phầm trung gian, cuối cùng hình thành các chất khống đơn giản, nước, CO2, CH4,... Với một lượng nước thải và nước rị rỉ vừa phải thì khả năng tự làm sạch của mơi trường đất sẽ phân hủy các chất này trở thành các chất ít gây ơ nhiễm hoặc khơng ơ nhiễm. Nhưng với lượng rác quá lớn vượt quá khả năng tự làm sạch của đất thì mơi trường đất sẽ trở nên quá tải và bị ơ nhiễm. Các chất gây ơ nhiễm này cùng với kim loại nặng, các chất độc hại và các vi trùng theo nước trong đất chảy xuống nguồn nước ngầm làm ơ nhiễm tầng nước này. Đối với rác khơng phân hủy (nhựa, cao su,...) nếu khơng cĩ giải pháp xử lý thích hợp sẽ là nguy cơ gây thối hĩa và giảm độ phì của đất. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 24 2.2.4. Sức khỏe con người Chất thải rắn phát sinh từ đơ thị, nếu khơng được thu gom và xử lý đúng cách sẽ gây ơ nhiễm mơi trường, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cộng đồng và làm mất vẻ mỹ quan đơ thị. Thành phần chất thải rắn rất phức tạp. Trong đĩ cĩ chứa các mầm bệnh từ người hoặc gia súc, các chất thải hữu cơ, xác súc vật chết,... tạo điều kiện tốt cho muỗi, chuột, ruồi,... sinh sản và lây lan mầm bệnh cho người, nhiều lúc trở thành dịch nếu khơng cĩ biện pháp kiểm sốt. Một số vi khuẩn, siêu vi khuẩn, ký sinh trùng,... tồn tại trong rác cĩ thể gây bệnh cho con người như: bệnh sốt rét, bệnh ngồi da, dịch hạch, thương hàn, phĩ thương hàn, tiêu chảy, giun sán,... Phân loại, thu gom và xử lý rác khơng đúng quy định là nguy cơ gây bệnh nguy hiểm cho cơng nhân vệ sinh, người bới rác, nhất là khi gặp phải các chất thải rắn nguy hại từ y tế, cơng nghiệp như: kim tiêm, ống chích, mầm bệnh,... Tại các bãi rác lộ thiên, nếu khơng được quản lý tốt sẽ gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho bãi rác và cho cộng đồng dân cư trong khu vực gây ơ nhiễm khơng khí, các nguồn nước, ơ nhiễm đất và là nơi nuơi dưỡng các vật chủ trung gian truyền bệnh cho con người. Chất thải rắn nếu khơng được thu gom tốt cũng là một trong những yếu tố gây cản trở dịng chảy, làm giảm khả năng thốt nước của các con sơng rạch và hệ thống thốt nước đơ thị. 2.3. Hiện trạng quản lý chất thải rắn ở Việt Nam và trên thế giới 2.3.1. Hiện trạng quản lý chất thải rắn ở các nước 2.3.1.1. Quản lý rác ở Nuremberg – Đức Chính quyền Nuremberg đã đưa một luật lệ địa phương vào năm 1990, yêu cầu phải phân chia rác gia đình và rác thương mại thành nhiều loại khác nhau. Việc để chung giấy, thủy tinh hoặc rác hữu cơ vào một thùng thu gom tái chế đã trở nên bất hợp pháp. - Việc giảm thiểu chất thải rắn: Việc giảm thiểu chất thải rắn tại Đức thể hiện rõ nét với việc cấm sử dụng các loại chén đĩa bằng giấy. Tuy nhiên, điều luật này gây sự chống đối mạnh của các nhà sản xuất. Ngồi ra, người ta gặp phải tình huống, do Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 25 đĩng tiền ký quỹ thấp đã lấy luơn chén đĩa bằng sứ về làm vật lưu niệm. Để đánh giá hiệu quả của việc cấm sử dụng dụng cụ bàn ăn bằng giấy, người ta đang nghiên cứu so sánh chi phí xử lý chúng với phí dùng rửa dụng cụ bàn ăn bằng sứ cộng với phí xử lý nước rửa chúng. - Chính sách mua bán: Một khía cạnh khác của chiến lược giảm thiểu rác của Nuremberg là chính sách mua bán của thành phố này. Chính quyền địa phương khuyến khích người tiêu dùng mua những sản phẩm sản sinh ra ít rác, những đồ vật cĩ thể tái chế được hoặc làm bằng chất liệu cĩ thể tái chế được. Giấy được tái chế từ giấy rác thải của Bưu điện được dùng trong tất cả các văn phịng. Các sản phẩm sạch được bày bán và được hưởng các ưu đãi về thuế. - Dịch vụ tư vấn: Chính quyền địa phương đã thành lập một đội cố vấn trung ương gồm 12 nhà cố vấn về rác, trong đĩ cĩ 4 chuyên gia về rác gia đình và 8 chuyên gia về rác thương mại. Các nhà cố vấn này giúp cho việc giảm lượng rác bằng cách hướng dẫn mua hàng ít rác, ủ phân rác gia đình, và dùng các sản phẩm tái sử dụng được. Ý thức được rằng các biện pháp ngăn chặn rác thay đổi theo từng khu vực khác nhau, chính quyền địa phương Nuremberg đã triển khai chiến lược ngăn chặn rác cho các ngành thương mại đặc biệt như ngành mua bán xe mơ tơ, ngành xây dựng và các siêu thị. Kết hợp chặt chẽ với các nhà thương nghiệp thành phố, chín h quyền địa phương cĩ thể giúp đỡ họ học tập bài học kinh nghiệm lẫn nhau giữa ngành này và ngành khác. - Các chính sách hỗ trợ: Tiếp theo những sáng kiến hợp lý này, một khía cạnh cuối cùng của luật lệ địa phương là chính quyền địa phương cĩ quyền tư chối cho phép đổ những loại rác cần phải ngăn chặn, hoặc cần phải tái chế. Phí đổ rác được xem như là một sự khích lệ cho việc giảm thiểu hoặc tái chế rác. Đối với các hộ gia đình, phí đổ rác là 6 pfennings cho mỗi lít rác thu gom, cĩ nghĩa là để lấy được rác mỗi tuần một lần, mỗi hộ gia đình trung bình phải trả 300 DM một năm. Các hộ gia đình nhỏ cĩ thể dùng chung một container, và mỗi gia đình trả một phần, những hộ thải lượng rác gấp đơi phải trả gấp đơi. Chính quyền địa phương đưa ra một sự khích lệ khác nhằm giảm thiểu chi phí thu gom rác bằng cách trợ giá cho việc ủ phân rác gia đình. Nếu chủ hộ cũng là chủ vườn, ủ phân tất cả rác gia đình và rác vườn của anh ta thay vì thải chúng ra để thành phố thu gom, thành phố sẽ trả trợ cấp một lần là Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 26 100DM cho việc ủ phân và 40 DM cho dụng cụ. Thành phố của Nuremberg đã giảm thiểu khối lượng rác phải quản lý hàng năm từ 149.000 tấn vào năm 1989 cịn 127.000 tấn vào năm 1994. Do việc thải rác gia tăng một cách đặc thù mỗi năm, nếu khơng cĩ những biện pháp đáp ứng phù hợp và sự truyền bá rộng rãi, tổng số rác vào năm 1994 cĩ thể đã là 200.000 tấn. Đáng ghi nhớ hơn, khối lượng rác độc hại đã giảm từ 65.126 tấn vào năm 1989 chỉ cịn 15.498 tấn vào năm 1993. 2.3.1.2. Quản lý rác ở Madrid – Tây Ban Nha Madrid – Thủ đơ và trung tâm địa lý của Tây Ban Nha, bao trùm một diện tích 520 km2 và cĩ dân số là 3,2 triệu người, thải 3.600 tấn rác đơ thị mỗi ngày. Rác thải ra về hình thức khơng giống loại trung bình của Châu Âu với sự khác biệt rất lớn trong thành phần chất thối rửa của rác (40% so với 20%). - Tái chế: Nhờ một phần vào sự tài trợ của Chính quyền Tây Ban Nha và sự giúp đỡ của Liên Minh Châu Âu (EU), Madrid đang thực hiện một trong những dự án tái tạo nguồn tài nguyên đầy tham vọng nhất chưa từng thấy ở bất kỳ thủ đơ Châu Âu nào. Khoảng giữa năm 1995, phân xưởng cuo61u của việc tái chế vật liệu trang trí, tái tạo năng lượng và hệ thống chế biến phân trộn xử lý 1.200 tấn chất thải rắn đơ thị của Madrid mỗi ngày sẽ được hồn tất. Các cơ sở tái chế và chế biến phân trộn đã hoạt động từ đầu năm 1993 và nhà máy tái tạo năng lượng bắt đầu hoạt động khoảng giữa năm 1995. Trước hết, 55% - 60% vật liệu tái chế được đưa trực tiếp về chỗ đổ rác, 5% khác được tái tạo lại dưới hình thức giấy, bìa cứng, kim loại, các chai nhựa PET và HDPE và kiếng. Người ta hy vọng rằng cuối năm 1995 số lượng vật liệu đưa tới bãi rác sẽ được giảm xuống từ 5% đến 10%. - Tái sinh năng lượng: Cĩ 660 tấn rác mỗi ngày sẽ được đưa trực tiếp đến xưởng đốt. Thiết bị này gồm 3 lị đốt. Năng lượng điện sản sinh là 29MW, với 5MW sẽ được dùng lại cho chính nhà máy này. Nhà máy đã trang bị cho việc kiểm sốt ơ nhiễm khơng khí với cơng nghệ lọc khí thốt 3 cấp từ ống khĩi như xiclon, máy lọc hơi khơ dùng đá vơi và túi lọc. Mục đích sau cùng là để đảm bảo làm đúng yêu cầu của chỉ thị số 369/89 của EU. Người ta thường dùng tro lắng ở đáy thiết bị để làm chất trải nền đường. Trong khi lượng tro bay, khoảng 4% của chất nạp liệu vào sẽ được dùng làm nguội rác đang ở nhiệt độ cao cĩ thể cháy, dù lượng nước rị rỉ này cĩ giới hạn. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 27 2.2.2. Quản lý chất thải rắn ở Việt Nam 2.2.2.1. Quản lý chất thải rắn ở Thành phố Hồ Chí Minh Thành phố Hồ Chí Minh là một trung tâm kinh tế thương mại, khoa học kỹ thuật và dịch vụ lớn của cả nước, cùng với tốc độ phát triển như vũ bảo của thành phố thì tốc độ của rác thải cũng tăng theo. Người ta ước tính trong năm từ 1997 – 2002 tốc độ tăng trưởng là 11 – 13% và xu hướng trong 5 năm tới mặc dù tốc độ tăng trưởng cĩ giảm nhưng vẫn ở mức cao. Trung bình mỗi ngày Thành phố Hồ Chí Minh thải ra khoảng 6.000 tấn rác sinh hoạt. Con số này dự báo sẽ cịn tăng khoảng 10%/năm theo đà tăng trưởng của thành phố. Cho đến thời điểm này, trên tồn địa bàn thành phố cĩ 4 bãi rác: Đơng Thạnh (huyện Hĩc Mơn), Gị Cát (quận Bình Tân), Phước Hiệp (huyện Củ Chi) và Đa Phước (huyện Bình Chánh). Trong số này, 2 bãi rác Đơng Thạnh và Gị Cát đã đĩng cửa, khơng tiếp nhận rác nữa. Tồn bộ 6.000 tấn rác hiện hữu của thành phố được chia đều cho 2 bãi rác Phước Hiệp và Đa Phước xử lý. 2.2.2.2. Thành phần chất thải rắn đơ thị ở Việt Nam và các nước Bảng 2.10 Thành phần CTR tại các hộ gia đình ở TP.HCM Thành phần phần trăm (%) STT Thành phần Khoảng dao động Trung bình 01 Thực phẩm 61,0 - 96,6 79,17 02 Giấy 1,0 - 19,7 5,18 03 Carton 0 - 4,6 0,18 04 Nilon 0 - 36,6 6,84 05 Nhựa 0 - 10,8 2,05 06 Vải 0 - 14,2 0,98 07 Gỗ 0 - 7,2 0,66 08 Cao su mềm 0 0 09 Cao su cứng 0 - 2,8 0,13 10 Thủy tinh 0 - 25,0 1,94 11 Lon đồ hộp 0 - 10,2 1,05 12 Sắt 0 0 Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 28 Nguồn: CENTEMA, 2002. Kết quả phân tích thành phần chất thải rắn đơ thị tại TP. Hồ Chí Minh theo các nguồn phát sinh khác nhau (từ hộ gia đình, trường học, nhà hàng, khách sạn, chợ,…) đến trạm trung chuyển và bãi chon lấp cho thấy: CTR từ hộ gia đình. Rác từ các hộ gia đình chứa chủ yếu thành phần rác thực phẩm (61,0-96,6%), giấy (0-19,7%), nilon (0-36,6%) và nhựa (0-10,8%). Các thành phần khác chỉ thỉnh thoảng mới xuất hiện với tỷ lệ phần trăm dao động khá lớn. Nếu tính trung bình trên tổng số mẫu khảo sát, thành phần phần trăm CTRSH tại TP. HCM được trình bày tĩm tắt trong Bảng 2.2. Khoảng 79% khối lượng CTRSH là rác thực phẩm. Thành phần này nếu phân loại riêng cĩ thể tái sử dụng làm phân compost. CTR từ trường học. Kết quả phân tích cho thấy thành phần CTR từ các trường học chứa chủ yếu rác thực phẩm (23,5-75,8%), giấy (1,5-27,5%), nilon (8,5-34,4%) và nhựa (3,5-18,9%) (Bảng 2.3). Rác trường học chủ yếu từ khu vực văn phịng, sân trường và căn-tin. Trong đĩ, rác từ khu văn phịng và ở sân trường tương đối sạch và khơ. Rác từ căn-tin chủ yếu là rác thực phẩm. CTR từ nhà hàng, khách sạn. Rác từ nhà hàng, khách sạn cũng chứa chủ yếu là rác thực phẩm (dao động trong khoảng 79,5-100%). Những phế liệu cĩ giá trị bán được đã bị nhặt bởi những người làm bếp, dọn phịng (Bảng 2.3). 13 Kim loại màu 0 - 3,3 0,36 14 Sành sứ 0 - 10,5 0,74 15 Bơng băng 0 0 16 Xà bần 0 - 9,3 0,69 17 Styrofoam 0 - 1,3 0,12 Tổng cộng 100 Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 29 Bảng 2.11 Thành phần CTRSH từ trường học và nhà hàng khách sạn STT Thành phần Trường học Nhà hàng, khách sạn 01 Thực phẩm 23,5 – 75,8 43,9 79,5 – 100 89,75 02 Giấy 1,5 – 27,5 10,5 0 – 2,8 1,40 03 Carton 0 0 0 – 0,5 0,25 04 Nilon 8,5 – 34,4 22,3 0 – 5,3 2,65 05 Nhựa 3,5 – 18,9 9,3 0 – 6,0 3,00 06 Vải 1,0 – 3,8 1,6 0 0 07 Gỗ 0 – 20,2 6,7 0 0 08 Da 0 – 4,2 1,4 0 0 09 Thủy tinh 1,3 – 2,5 1,3 0 – 1,0 0,50 10 Lon đồ hộp 0 – 4,0 1,3 0 – 1,5 0,75 11 Sành sứ 0 0 0 – 1,3 0,65 12 Styrofoam 1,0 – 2,0 1,3 0 – 2,1 1,05 Nguồn: CENTEMA, 2002. CTR từ chợ. Thành phần rác chợ cũng được trình bày tĩm tắt trong Bảng 2.4. Thành phần rác chợ thay đổi tùy theo lĩnh vực hoạt động của từng chợ. Rác từ các chợ bán rau quả, thực phẩm tươi sống chứa chủ yếu là rác thực phẩm. Trong khi đĩ, chợ vải (mẫu 6), chợ hĩa chất (mẫu 5), thành phần rác thực phẩm rất ít (chỉ chiếm 20-35%). Như vậy, rác từ các chợ bán rau quả, thực phẩm tươi sống cĩ thể chuyển thẳng đến trạm trung chuyển và BCL mà khơng cần phân loại. Rác từ những chợ tập trung buơn bán các mặt hàng đặc biệt như chợ vải, chợ hĩa chất, … cũng khơng cần phân loại thành các phần riêng ._.2m so với mặt đất, thời gian lưu rác khơng quá 24 giờ kể từ lúc chất thải được đổ vào hầm. Với khối lượng rác thải cĩ thể tiếp nhận trong giờ cao điểm là 2000 kg và khối lượng riêng của chất thải vơ cơ là 150 kg/m3, ta cĩ diện tích cần thiết của một hầm chứa rác là 8 m2, chọn kích thước chiều dài × chiều rộng = 4m × 4m. Các thiết bị cần đầu tư cho sàn phân loại bao gồm: (1) Hệ thống băng tải phân loại, (2) Thiết bị ép và đĩng kiện, (3) Thiết bị xúc rác, (4) Xe vận chuyển nội bộ. Băng chuyển vận chuyển chất thải và thiết bị nén ép sử dụng cơng nghệ do tập đồn Marathon cung cấp. Các thơng số kỹ thuật cơ bản của băng tải được lựa chọn như sau: - Chiều dài bằng 30 m - Chiều rộng 1,5m - Vận tốc băng chuyền cĩ thể điều chỉnh phù hợp với tốc độ phân loại của cơng nhân - Hàng lang cơng tác đi lại trên sàn là 1m cho mỗi bên - Chiều cao sàng so với mặt đất là 2m - Tải trọng mà băng chuyền cĩ thể chấp nhận là 10 tấn/giờ. Sau khi phân loại thành từng thành phần riêng biệt, mỗi loại sẽ được nén ép bằng máy và dùng xe tải vận chuyển đến nơi xử lý. Riêng thành phần lim loại, sắt, cao su, lon đồ hộp sẽ được bán cho các vựa ve chai lớn gần nhất vì các thành phần nay sau khi phân loại cĩ khối lượng rất ít khơng đủ làm nguồn nguyên liệu cho nhà máy tái chế hoạt động. Những thành phần rác thải cịn lại sau khi ra khỏi băng chuyền phân loại là những thành phần khơng thể tái chế được đổ vào khu vực chứa riêng, cùng với các thành phần thải bỏ từ các khu khác sẽ đem đi chơn lấp. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 81 Tồn bộ khu vực tập kết, phân loại được bố trí trong nhà cĩ mái che để tránh nước mua xâm nhập. Mùi hơi là vấn đề khơng thể tránh khỏi tại khu vực này. Điều này cĩ thể giảm nhẹ bằng cách giải quyết nhanh CTR đưa vào khu xử lý, tránh để tồn đọng lâu phân hủy gây mùi. Một vùng đệm với dãy cây xanh cách ly sẽ được bao bọc quanh khu vực này. 7.3. Khu tái chế chất thải Khu tái chế chất thải dự định đầu tư xây dựng các nhà máy tái chế giấy, nhựa, thủy tinh do sau khi phân loại thì số lượng của 3 thành phần này luơn chiếm tỉ lệ lớn nhất. Trong giai đoạn đầu từ 2008 – 2016, do nguồn nguyên liệu sản xuất được cung cấp từ trạm phân loại thấp và khơng ổn định nên ban quản lý sẽ mua nguyên liệu từ các vựa bán phế liệu lớn. 7.3.1. Tái Chế Giấy Hình 7.1 Sơ đồ cơng nghệ tái chế giấy. Giấy và carton là thành phần chiếm tỷ lệ cao trong thành phần chất thải sinh hoạt, do đĩ việc tái chế giấy mang lại nhiều lợi ích về kinh tế nhờ giảm được lượng Giấy nguyên liệu Hồ thủy lực Bể lọc bằng lưới Bể lắng Bể chứa trung gian Bể chứa chính Bộ phận lọc cát Bể phân phối Hệ thống xeo giấy Lu hấp Lu sấy Hệ thống cung cấp hơi Máy cuốn giấy Sản phẩm Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 82 chất thải đổ vào bãi chơn lấp, tái sử dụng nguồn lợi sẵn cĩ, 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 khi tái chế là loại giấy bồi với chỉ tiêu chuẩn định lượng giấy là 400 g/cm2. Giấy thành phẩm được dùng làm thùng carton mới, một phần cung cấp làm thùng chứa sản phẩm của nhà máy tái chế thủy tinh và phần cịn lại cung cấp cho các cơ sở in ấn. Diện tích đất cần đầu tư cho các khu chính trong nhà máy gồm: - Kho chứa giấy: 200 m2 - Khu sản xuất chính: 1000 m2 - Khu vực cấp nhiệt cho lu sấy 200 m2 - Khu vực chứa sản phẩm: 500 m2 - Khu vực xử lý nước thải sơ bộ: 300 m2 - Kho chứa phụ tùng thiết bị: 100 m2 Giấy sau khi phân loại, đĩng thành kiện được vận chuyển đến kho chứa, loại giấy chủ yếu được dùng là giấy thùng carton và giấy báo. Giấy được cơng nhân đưa vào hồ đánh thủy lực. Hồ thủy lực được làm bằng bê tơng cốt thép, dạng hình khối trụ trịn. Phía trên cĩ mơ tơ điện gắn với cánh quạt dưới đáy hồ. Với 2 dây chuyền sản xuất hiện cơ sở cĩ 2 hồ tạo bột giấy. Giấy nguyên liệu cho vào hồ cùng với nước, mơ tơ tạo chuyển động trịn 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 khơng lắng được… phần này được vớt ra đem đổ 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 5m, dạng khối hình chữ nhật dài 4m, cao 1,2m, rộng 1,5m, bên trong bể được phân rãnh như hình chữ S, trên mép thành phía trước cĩ gắn máng lọc lưới dài 3m. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 83 Bột từ hồ thủy lực được bơm bể lọc, tại đây bột theo rãnh hướng dịng chảy qua máng lọc. Máng lọc cĩ kích thước ngang 1m, dài 3m được đặt nghiêng 1 gĩc 45 độ theo hướng chảy từ trên xuống. Trong quá trình chảy vào bể lắng, rác cịn sĩt 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 khơng đạt tiêu chuẩn và chỉ cho cho qua 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 phía dưới. Tại bể lắng, được thiết kế tổng thể dạng khối hình chữ nhật nhưng thành bể được bo trịn theo từng ngăn phù hợp khi đánh bột. Bể lắng cĩ 3 ngăn, các cửa thơng của 3 ngăn được sắp xếp theo hình zic zắc làm tăng khả năng lắng cho bột, bên trong mỗi ngăn đều gắn cánh khuấy. Nguyên tắc hoạt động của bể khá đặc biệt, được gọi là bể lắng nhưng giống bể tuyển nổi hơn. Bột theo mương dẫn qua bể, một lần nữa bột được cánh khuấy đánh tan, phần khơng đạt chất lượng hay rác cịn dính lại sẽ nổi lên trên, phần này được vớt ra bỏ, phần cịn lại gọi là bột chín chìm xuống dưới. Ở dưới đáy bể lắng cĩ hệ thống bơm lấy bột cho qua bể trung gian. Bể trung gian được dùng cho các cơng đoạn sản xuất giấy mà cần phải sử dụng đến hĩa chất hay phụ liệu thêm vào, việc pha trộn hĩa chất sẽ được thực hiện ở bể này. Bể chứa cĩ nhiệm vụ lưu trữ, điều hịa lượng bột để cung cấp cho quá trình sản xuất, mỗi máy xeo cĩ một bể chứa riêng, tổng cộng cĩ 6 bể chứa. Bể chứa cĩ dạng hình khối trụ trịn, đường kính khoảng 2m, cao gần 4m, bên trong mỗi bể chứa đều cĩ gắn bộ phận khuấy trộn và hệ thống ống dẫn cùng với máy bơm, bể được làm bằng bê tong cốt thép. Bột phải được trộn đều trước khi bơm qua bể phân phối phải tránh tình trạng bột bị đĩng cục hay đĩng thành đống dưới đáy bể gây tắt nghẽn đường ống dẫn. Ngồi việc khuấy trộn trước khi bơm bể chứa cịn cĩ hệ thống hỗ trợ bơm khi bị nghẹt. Hệ thống cĩ đường ống gắn liền với đường ống dẫn, dùng bơm khí để tạo áp lực đẩy bột khi bị nghẹt. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 84 Hệ thống ống dẫn được nối lại với nhau theo 3 bể sử dụng 1 bơm hút, ống được đặt thẳng từ trên xuống cắp sát thành bể cách đáy 0,5m. Tại mỗi bể đều cĩ gắn van, các bể khơng hoạt động đồng thời. Ngồi các bộ phận trên, theo cụm bể chứa cịn cĩ hệ thống lọc cát. Cát sẽ làm bột giấy mất khả năng kết dính khi qua máy xeo làm sản phẩm tạo ra kém chất lượng, giảm năng suất và thất thốt nguyên liệu. Sau khi qua 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 cĩ kích thước dài 2m, cao 1m, rộng 1m. Đây là giai đoạn quyết định của 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 cịn phụ thuộc vào 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 phân phối sẽ bám vào lu, khi lu quay tới màng xeo bột giấy bám vào màng 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 dày của giấy phụ thuộc vào các lu xeo này, khi ta giảm 1 lu thì độ dày giấy làm ra sẽ giảm. Hệ thống hấp cĩ nhiệm vụ làm bột giấy mất nước tạo độ dai và mịn cho giấy trước khi qua sấy. Hệ thống cĩ một lu hấp lớn và các trục ép. Lu lớn cĩ đường kính khoảng 2m bên trong rỗng để chứa hơi nĩng lấy từ ống dẫn của lị hơi. Hệ thống dình 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 sang màng hấp, bột giấy được hấp tách nước trước 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 lại lu sấy lớn hơn 1000C. Hệ thống sấy gồm 3 lu sấy cĩ kích thước giống như lu hấp. Giấy hình thành từ quá trình hấp được chuyển qua các lu sấy nhằm tăng độ dai và mịn. Gọi là bộ phận sấy nhưng thật ra đây chỉ là cơng đoạn của quá trình hấp, nếu ta thiết kế một lần cĩ 4 lu hấp của hệ thống hấp thì giấy ra cũng giống như hệ thống này. Nhưng vì diện tích sản xuất khơng đủ khi thiết kế được tách ra làm 2 hệ thống. Mặt khác, tách làm 2 hệ Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 85 thống sẽ dễ dàng hơn trong việc điều chỉnh nhiệt độ của các lu sấy khi mà hệ thống hấp khơng đạt yêu cầu. Nhiệt độ của các lu sấy đều được cung cấp từ lị 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. Lị hơi cĩ nhiệm vụ rất quan trọng trong quá trình sản xuất giấy. Sử dụng lị đốt bằng dầu FO. Lị được thiết kế khá hồn chỉnh bao gồm: - Lị chính dạng hình khối trịn đường kính 1,5m, dài 4m - Bộ phận xử lý khơng khí và thu hồi bụi - Bộ phận xử lý nước trước khi sử dụng - Hệ thống ống dẫn Lị 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 2m đến vị trí các lu hấp và sấy. 7.3.2. 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 nhựa đa dạng về hình dáng, nhẹ dễ vận chuyển cĩ thể chứa dụng nhiều dạng vật chất. Ngồi 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 ơ chơn 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 cho thị trường, ngồi ra cịn tạo ra các sản phẩm khác như bao bì nilon, tấm trải bằng nhựa, thùng, thau, rổ, hộp…. Diện tích sơ bộ cần đầu tư cho nhà máy tái chế nhựa: - Khu chứa nguyên liệu: 300m2 - Khu vực rửa phơi bao nilon: 300 m2 - Khu tạo sợi nhựa: 300 m2 - Khu tạo bao nilon: 200 m2 Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 86 - Khu tạo các mặt hàng sản phẩm khác: 500 m2 - Khu chứa thành phẩm: 200 m2 - Kho chứa vật tư thiết bị: 50 m2 Sau khi phân loại, phế liệu được đem rửa hay giặt tùy theo độ nhiễm bẩn của nguyên liệu. Nước được dùng là nước giếng, nước sau sử dụng thải bỏ vào đường nước sinh hoạt khơng tuần hồn tái sinh lại. Sau đĩ, đem phơi khơ và xay bằng máy nghiền. Sau khi xay được đem sấy khơ để tránh hiện tượng cịn nước cản trở quá trình kết dính trong quá trình nấu tạo sợi sau cùng. Sợi nhựa tạo ra từ cơng đoạn 1 được cắt nhỏ bằng máy nghiền với kích thước bằng hạt lựu. Sau đĩ, hạt nhựa được đem pha hĩa chất. Quá trình pha hĩa chất như sau: 1 thùng hạt nhựa + 1 ca bột màu + 1 ca bột tẩy + 1 nắm bột chống cháy + 1 ca chất hĩa dẻo. Khi hạt nhựa được sấy khơ đến nhiệt độ khoảng 60 – 700C thì được đem vào máng chứa của thiết bị tạo ống. Dưới sức nĩng, tốc độ quay và ép của máy thì hạt nhựa được nấu chảy ra ở dạng sệt. Sau đĩ được đẩy ra ngồi qua một ống cĩ thổi 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 cĩ thể tao ra được nhiều sản phẩm khác nhau từ một máy. Để giảm nhiệt độ và định hình sản phẩm người ta cho sản phẩm mới tạo qua một máng chứa nước lạnh. Nguồn nước được lấy từ nước giếng và máng cĩ đường tuần hồn nước xuống hầm chứa nước đặt dưới sàn nhà. Sản phẩm được chạy qua máy in tạo chữ tạo hoa văn cho sản phẩm hay máy keo dán nhãn hiệu sản phẩm. Hình 7.2 Dây chuyền cơng nghệ tạo nhựa cứng. Sau khi phân loại Rửa hay giặt lại Phơi khơ Xay Sấy Nấu lại và tạo sợi Xay tạo hạt hựa Pha màu, hĩa chất Sấy khơ đến 60-700 Tạo ống Máy ép kéo Máy in chữ Sản phẩm Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 87 Hình 7.3 Dây chuyền cơng nghệ chế tạo bao nilon cung cấp cho nhà máy làm phân compost. Xào hạt keo là một trong những cơng đoạn được xem là quan trọng nhất trong dây chuyền sản xuất. Thùng xào cĩ diện tích rộng 0,6m, dài 1m, cao 1m, được làm bằng inox, cĩ 4 chân. Phía dưới đáy thùng cĩ đặt 2 bếp lị để tạo độ nĩng khi xào, bên trong thùng là giàn trục hình xoắn cĩ nhiệm vụ đảo đều hạt keo trong lúc xào. Bên hơng được gắn hệ thống quay gồm 1 moto điện, bánh xe và dây chuyền động. Thùng khơng nằm gắn liền hệ thống máy sản xuất dây sau khi đủ độ dẻo sẽ ngưng máy và múc keo qua dây chuyền sản xuất. Thùng xào hạt keo được vận hành từng mẻ khoảng 100kg cho một lần xào. Khởi động máy thì moto sẽ quay chuyền chuyển động quay đến giàn trục làm giàn trục quay theo. Trong quá trình quay, hạt keo sẽ được đảo đều cùng với hơi nĩng của 2 bếp lị bên dưới sẽ làm cho bột màu, dầu cùng với hạt keo dính thấm vào nhau làm cho hạt keo dẻo hơn trước khi qua cơng đoạn tạo sợi. Bình ĩ dạng hình phễu là nơi đựng hạt keo sau khi xào. Bình cĩ nhiệm vụ phân phối hạt keo đều vào trong thanh nung. Một bình ĩ chứa tối đa 12kg hạt keo. Hạt nhựa trắng Pha màu, dầu carol Thùng xào 60-700 Bình ĩ kéo Đầu máy đốt keo Đầu ép keo Thùng nước làm nguội Giàn tách sợi Giàn tạo sợi Hệ thống kéo sợi Hệ thống cuộn sợi Đan lưới, cắt, in, may Sản phẩm Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 88 Bình được gắn liền với đầu máy kéo dây. Do thùng xào và bình ĩ nằm rời nhau lúc hạt keo chín cơng nhân phải dùng dụng cụ để đưa hạt keo qua bình ĩ, gây bất tiện khi lấy hạt keo tron lúc thùng xào đang hoạt động. Đầu máy đổ keo dạng khối hình chữ nhật dài 1,5m kích thước 20cm × 20cm, cĩ nhiệm vụ nung chảy hạt keo và trộn đều đưa nhựa keo đến đầu ép dây. Nhiệt độ bên trong được điều chỉnh bằng hệ thống tạo nhiệt tự động. Độ mịn của dây tùy thuộc rất nhiều vào hệ thống này, hệ thống gồm 4 máy tạo nhiệt. Hạt keo được nấu chín thành nhựa nĩng chảy nhờ lực quay của trục xoắn trong đầu máy đốt keo làm nhựa keo trơi theo rãnh xoắn ốc tới đầu ép nhựa. Tại đây, cũng chính áp lực đẩy của thanh sẽ dồn nén nhựa lại thành khối trong đầu ép tạo thành lực ép đẩy nhựa xuống lưới tạo màng, sau khi ra khỏi lưới nhựa sẽ tạo thành màng nhựa cĩ bề rộng là 0,3m. Sau khi ra khỏi đầu ép màng nhựa tiếp xúc ngay với nước làm mát để tạo nhiệt độ ổn định cho màng trước khi kéo. Nước được chứa trong một hồ cĩ chiều cao 0,6m, rộng 0,5m, dài 0,7m. Nước vào hồ được cung cấp từ bồn chứa phía trên, nước sẽ chảy liên tục xuống hồ làm trong hồ luơn cĩ nước sạch. Màng nhựa sau khi được làm nguội bắt đầu vào cơng đoạn kéo thành sợi, trước khi qua giàn tạo sợi màng nhựa đi qua bộ phận rọc màng lớn thành 3 màng nhỏ đều nhau rồi trượt qua các ống hình trụ và một tấm phẳng dài nhằm tạo độ căng và độ dày cho sợi sau khi thành phẩm. Giàn tạo sợi là hệ thống gồm 5 ống trịn cĩ nhiệm vụ trước tiên là kéo, gấp 3 màng nhỏ thành 5 sợi cĩ kích thước cố định trước khi qua bộ phận cuốn dây. Đây là, cơng đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất, hệ thống gồm 6 ống cuộn xếp song song cĩ nhiệm vụ kéo các màng nhựa đã được cố định vá quấn lại thành cuộn. Hệ thống cĩ 6 ống cuộn ,trong đĩ cĩ 5 ống lấy dây trực tiếp từ giàn tạo sợi, ống cịn lại cĩ nhiệm vụ cuốn dây. Sản phẩm nhựa dạng sợi được tiếp tục cho qu máy đan tự động tạo thành những tấm nilon lớn, kể đến sẽ chuyển qua máy cắt và may lại tạo bao nilon hồn chỉnh. Cuối cùng, được đưa qua máy in tạo nhãn bao sản phẩm. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 89 7.3.3. Tái Chế Thủy Tinh Hình 7.4 Dây chuyền tái chế thủy tinh. Đối với thủy tinh dạng chai sau khi cân nhập kho được đem rửa sơ đối với những chai rất dơ. Những chai dơ ít khơng cần rửa vì ở nhiệt độ cao những chất này bị đốt cháy thành khĩi nên khơng gây ảnh hưởng. Sau đĩ, chai thủy tinh được cơng nhân đập nhỏ với kích thước khoảng 5cm2 hay thấp hơn bằng một ống sắt nhỏ. Thủy tinh được bỏ vào lị nấu bằng máng 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 lị lên tới 12000C. Thủy tinh sau khi nĩng chảy được chứa tại bụng lị. Tại đây thủy tinh đạt chất lượng, sạch sẽ lắng xuống dưới cịn những thành 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 nĩng 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 mĩc nhà xưởng. Thủy tinh nĩng chảy được vích ra từ miệng nồi nhờ vào cây vích cĩ đầu cầm làm bằng đất. Khối tích của quả cầu được làm tương đương với khối tích của sản phẩm tạo thành. Sau đĩ, được người thợ định khối lượng dùng kéo cắt theo một vạch Kho tiếp nhận Rửa, đập nhỏ Lị nấu Định khối lượng Dầu FO Định hình Gỡ khuơn Hấp giải nhiệt Giảm nhiệt tự nhiên Lưu kho Máy cấp khí Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 90 mức định sẵn trong khuơn và bơm hơi từ dưới lên để tạo một bọc khí giữa long thủy tinh. Theo vịng xoay của đĩa băng chuyền, sản phẩm được chuyển qua cơng đoạn tạo hình. Tại đây người cơng nhân tiếp tục bơm khí từ trên xuống với một áp lực cao để tạo độ rỗng trong long sản phẩm. Sau khi định hình, sản phẩm được gỡ khuơn bằng cách tách đơi khuơn. Sau khi sản phẩm được lấy ra khỏi khuơn, người cơng nhân thoa một lớp dầu dừa vào đáy khuơn nơi cĩ mặt lồi để in chữ nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc lấy sản phẩm ra khỏi khuơn của sản phẩm tiếp theo. Sản phẩm tiếp tục được vận chuyển sang lị hấp giảm nhiệt để tránh sự giảm nhiệt đột ngột gây hiện tượng nứt hay bể sản phẩm. Lị hấp dùng nhiệt sinh ra từ quá trình đốt dầu DO ở dạng phun sương, nhiệt độ của dầu là 8000C. Tùy theo mặt hàng sản xuất lớn hay nhỏ mà thời gian làm đầy một khay trong lị hấp nhiệt là nhanh hay chậm. Trung bình thời gian lưu trong lị hấp nhiệt là 30phút, sau đĩ sản phẩm được kéo ra khỏi lị bằng rịng rọc ở cuối lị hấp lúc này nhiệt độ sản phẩm cịn 50 – 600C. Sau khi ra khỏi lị hấp, sản phẩm được chuyển sang giỏ cần xé bằng sắt để hạ nhiệt độ tự nhiên, sau đĩ được vận chuyển qua lưu kho. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 91 7.4. Thiết kế nhà máy làm phân Compost Quá trình làm compost sẽ được áp dụng cho loại rác hữu cơ sau khi đã được phân loại. Nhà máy sản xuất phân compost sẽ được xây dựng trong Khu Liên Hợp Xử Lý CTR. Cơng 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 cĩ sẵn trong thành phần rác thơ, chúng thực hiện quá trình oxy hĩa các chất hữu cơ trong rác thành CO2, H2O, nhiệt và compost, sản phẩm cuối cùng cĩ thể sử dụng làm phân bĩn cho nơng nghiệp và cải tạo đất, sạch đối với mơi trường. Ưu điểm: Đơn giản, dễ làm, vốn đầu tư vừa phải, ít ảnh hưởng đến mơi trường so với phương pháp kỵ khí. Nhược điểm: Cần nhiều thời gian để tạo ra sản phẩm Cơng nghệ ủ kỵ khí: phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra trong điều kiện khơng cĩ oxy.Các sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CO2, CH4, NH3, H2S, và phần chất hữu cơ khơng phân hủy. Trong đĩ, CO2 và CH4 chiếm 99% tổng lượng khí sinh ra. So với ủ hiếu khí thì cơng nghệ này cĩ một số mặt hạn chế như: thời gian ủ lâu kéo dài 4÷12 tháng, các vi khuẩn gây bệnh luơn tồn tại cùng quá trình phân hủy do nhiệt độ phân hủy thấp, các khí sinh ra cĩ mùi hơi khĩ chịu. Ưu điểm: Tận dụng được khí mêtan làm nhiên liệu Nhược điểm: Quy trình phức tạp địi hỏi những kỹ thuật phức tạp, khĩ vận hành, nếu muốn tận dụng được khí metan làm nhiên liệu phải đầu tư thêm hệ thống thu khí và máy phát điện. Cả hai phương pháp chế biến compost và phân hủy kỵ khí tạo biogas đều cĩ ưu và nhược điểm riêng, sản phẩm sinh ra hồn tồn phục vụ cho các mục đích khác nhau nên theo mục đích tái sử dụng tối đa chất thải rắn nhưng ít gây ảnh hưởng tới Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 92 mơi trường nên trong phần này phương pháp được lựa chọn là phương pháp ủ hiếu khí. Các hạng mục cơng 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 - Hệ thống tách kim loại Hình 7.5 Sơ đồ quy trình sản xuất compost. CTRSH Thu gom Vận chuyển Phân loại Ủ hiếu khí Đảo trộn Ủ chín S. Phân loại Mùn hữu cơ Phân hữu cơ Thu hồi tái chế Đốt và chơn lấp Thêm nguyên liệu Độ ẩm, đảo trộn Độ ẩm, t0, chế phẩm Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 93 Tồn 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 đĩng bao thành phẩm phân compost. 7.4.1. Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu CTR hữu cơ sau khi phân loại tập trung sẽ được chuyển đến máy cắt đến kích cỡ 3÷50 mm (Diệu, 2008). Giai đoạn này được thực hiện trong khu vực trạm phân loại tập trung trước khi được xe xúc chuyển rác qua khu ủ phân compost. Do CTR hữu cơ (thường là các loại chất thải cĩ thành phần từ nguồn gốc thực phẩm) cĩ độ ẩm cũng như tỷ lệ chất dinh dưỡng (C/N) chưa đạt đến mức độ như mong muốn nên thường phải tiến hành phối 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. Tồn bộ khu vực tập kết, phân loại và chuẩn bị chất thải đều được bố trí trong nhà cĩ mái che nhằm tránh sự xâm nhập của nước nước mưa làm ảnh hưởng đến độ ẩm của chất thải. Nguyên liệu sau khi đã hồn tất khâu chuẩn bị được các xe xúc vận chuyển qua khu ủ compost. Tại đây, một giai đoạn mới sẽ bắt đầu và đây được xem là một trong những giai đoạn quan trọng nhất quyết định thành cơng của sản phẩm compost sau này. Đĩ là giai đoạn ủ lên men hiếu khí. 7.4.2. Giai đoạn lên men Đây là một giai đoạn quan trọng nhất của tồn 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. Cĩ 2 cơng 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 được trình bày trong Bảng 7.1. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 94 Bảng 7.1 So sánh một số chỉ 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 khơng sử dụng thùng quay Lựa chọn ưu tiên Cơng suất so sánh 60 tấn /ngày (mất thời gian lấy rác ra) 60 tấn/ngày PA 2 Tiêu thụ năng lượng Cao Thấp PA 2 Thiết bị Phức tạp, cĩ hệ thống điều khiển tự động Đơn giản, cĩ hệ thống giám sát PA 2 Cơng nghệ Nhập khẩu Cĩ thể tự xây dựng trong nước PA 2 Diện tích Nhỏ Lớn PA 1 Giá thành Cao Thấp PA 2 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. 7.4.3. 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 nhà cĩ mái che (khơng 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 khơng cho thêm chế phẩm, khơng 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 2 m, máy đảo trộn cĩ 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 thống 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 Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 95 thiết kế và chế tạo bởi cơng ty Menart (Bỉ) nhập về Việt Nam và được sử dụng tại nhà máy. Các thơng số kỹ thuật được trình bày trong Bảng 6.2. Bảng 7.2 Thơng số kỹ thuật của máy đảo trộn hiệu SPM 5300 Thơng số máy đảo trộn SPM 5300 Đơn vị tính Động cơ IVECO Cơng suất 270 HP Số lượng xi lanh 6 Dài 2,98 m Rộng 7,30 m Cao 3,60 m Thơng số máy đảo trộn SPM 5300 Đơn vị tính Trọng lượng 9.200 kg Đường kính guồng trộn 1,10 m Chiều dài guồng trộn 5,30 m Hoạt động đến độ cao 2,00 m Số lá guồng 50 Nguồn: Menart, 2003. Sau thời gian ủ chín khoảng 20÷22 ngày, mùn compost được chín và ổn định hồn tồn, sẵn sàng cho việc tinh chế và đĩng bao thành phân compost. 7.4.4. Giai đoạn tinh chế và đĩng bao thành phẩm phân Compost Giai đoạn cuối 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 cĩ kích thước khơng phù hợp tách ra khỏi hỗn hợp mùn trước khi thành compost. Ngồi 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 đem đi chơn lấp tại các ơ chơn lấp rác hợp vệ sinh. Phần mùn cịn 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 nào cĩ thể tái sử dụng Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 96 trong mục đích san lấp mặt bằng. Phần nhẹ tiếp tục đuợc đưa qua hệ thống tách kim loại cyclon và sau cùng đưa tới máy đĩng bao thành phân compost. Hệ thống phân loại sau ủ chín và ổn định mùn gồm cĩ các hệ thống sau: (1) hệ thống phân loại thơ, (2) hê thống phân loại tinh, (3) hệ thống phân loại bằng từ. Compost sau khi thành phẩm, sẽ được qua khâu kiểm tra chất lượng trước khi cho vào lưu kho chuẩn bị bán ra thị trường. Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất các giải pháp quản lý CTRSH trên địa bàn quận 7 GVHD: ThS. Vũ Hải Yến SVTH: Nguyễn Thị Kim Trâm 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Hiện nay tình hình quản lý thu gom chất thải rắn trên địa bàn quận 7 từ từ đi vào ổn định nhưng chưa chặt chẽ. Vẫn cịn một số hộ dân vứt rác xuống kênh rạch gây ơ nhiễm mơi trường. Điều đĩ cho thấy vấn đề về vệ sinh mơi trường vẫn chưa được xử lý triệt để. Vị trí các điểm tập kết chất thải rắn chưa phù hợp, lực lượng rác dân lập thu gom từ nguồn thải ra tới điểm hẹn quá xa. Địa hình quận 7 cĩ nhiều hẻm nhỏ, đường gập ghềnh khĩ vận chuyển, mất nhiều thời gian trong quá trình thu gom. Các phương tiện chuyên dùng như xe ép rác đầu tư chưa đầy đủ nên thường xuyên xảy ra tình trạng xe ép vận chuyển khối lượng chất thải rắn nhiều hơn tải trọng của xe. Việc này làm rơi vãi chất thải rắn trên đường vận chuyển đến bãi chơn lấp, ảnh hưởng tới mơi trường và người đi đường. KIẾN NGHỊ Mặc dù thiết kế hệ thống quản lý kỹ thuật chất thải rắn là khơng phân loại rác tại nguồn nhưng việc phân loại đem lại nhiều lợi ích to lớn. Đối với nước ta hình thức này vẫn cịn mới lạ, cĩ áp dụng thí điểm một vài nơi nhưng cịn rất nhiều khĩ khăn chưa giải quyết được. Chính vì vậy người dân sẽ gặp rất nhiều khĩ khăn khi thực hiện nếu khơng được sự hỗ trợ từ các nhà quản lý. Trang bị thêm các thiết bị thu gom đúng quy cách và tuyển dụng nguồn nhân lực đầy đủ để đáp ứng được nhu cầu sử dụng cũng như thải bỏ chất thải của người dân. Cần cĩ sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng nhằm tuyên truyền, giáo dục tạo điều kiện cho mọi người hiểu rõ hơn về cách thực hiện và ý nghĩa của việc làm này. Nhà nước nên cĩ những chế độ hỗ trợ giúp các thành phần kinh tế khi muốn tham gia vào việc xây dựng hệ thống. Nhà nước cần cĩ chính sách mới khuyến khích việc tái sử dụng chất thải nhằm giảm thiểu chất thải tại nguồn và ngăn ngừa ơ nhiễm mơi trường. ._.