Nghiên cứu và xây dựng các giải pháp quản lý rác thải sinh hoạt thành phố Long Xuyên

CHÖÔNG II TOÅNG QUAN VEÀ CHAÁT THAÛI RAÉN VAØ OÂ NHIEÃM MOÂI TRÖÔØNG DO CHAÁT THAÛI RAÉN 2.1. Khaùi nieäm cô baûn veà chaát thaûi raén Ñònh nghóa veà chaát thaûi raén Chaát thaûi raén “Soild Wastes” laø toaøn boä caùc loaïi vaät chaát khoâng phaûi daïng loûng vaø khí ñöôïc con ngöôøi loaïi boû trong caùc hoaït ñoäng kinh teá – xaõ hoäi cuûa mình (bao goàm caùc hoaït ñoäng saûn xuaát, caùc hoaït ñoäng soáng vaø duy trì söï toàn taïi cuûa coäng ñoàng v.v…). Trong ñoù quan troïng nhaát laø caùc loaïi chaát thaûi sinh ra töø caùc hoaït ñoäng saûn xuaát vaø hoaït ñoäng soáng. (Traàn Hieáu Nhueä,2001) Chaát thaûi raén ñoâ thò (goïi chung laø raùc thaûi ñoâ thò) ñöôïc ñònh nghóa laø : Vaät chaát maø ngöôøi taïo ra ban ñaàu vöùt boû ñi trong khu vöïc ñoâ thò maø khoâng ñoøi hoûi ñöôïc boài thöôøng cho söï vöùt boû ñoù. Theâm vaøo ñoù, chaát thaûi ñöôïc coi laø chaát thaûi raén ñoâ thò neáu chuùng ñöôïc xaõ hoäi nhìn nhaän moät thöù maø thaønh phoá phaûi coù traùch nhieäm thu gom vaø tieâu huyû. (Traàn Hieáu Nhueä, 2001) Raùc thaûi laø thuaät ngöõ duøng chæ chaát thaûi raén coù hình daïng töông ñoái coá ñònh, bò vöùt boû töø hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi. Raùc sinh hoaït hay chaát thaûi raén sinh hoaït laø moät boä phaän cuûa chaát thaûi raén, ñöôïc hieåu laø caùc chaát thaûi raén phaùt sinh töø caùc hoaït ñoäng sinh hoaït thöôøng ngaøy cuûa con ngöôøi. Caùc nguoàn phaùt sinh chaát thaûi raén Nguoàn goác phaùt sinh, thaønh phaàn vaø toác ñoä phaùt sinh cuûa chaát thaûi raén laø caùc cô sôû quan troïng ñeå thieát keá , löïa choïn coâng ngheä xöû lyù vaø ñeà xuaát caùc chöông trình quaûn lyù chaát thaûi raén. Caùc nguoàn phaùt sinh chaát thaûi raén ñoä thò goàm: Sinh hoaït cuûa coäng ñoàng Tröôøng hoïc, nhaø ôû, cô quan Saûn xuaát coâng nghieäp Saûn xuaát noâng nghieäp Nhaø haøng, khaùch saïn Taïi caùc traïm xöû lyù Töø caùc trung taâm thöông maïi, coâng trình coâng coäng Chaát thaûi ñoâ thò ñöôïc xem nhö laø chaát thaûi coäng ñoàng ngoaïi tröø caùc chaát thaûi trong quaù trình cheá bieán taïi caùc khu coâng nghieäp vaø chaát thaûi coâng nghieäp. Caùc loaïi chaát thaûi sinh ra töø caùc nguoàn naøy ñöôïc trình baøy ôû Baûng 2.1. Chaát thaûi raén phaùt sinh töø nhieàu nguoàn khaùc nhau caên cöù vaøo ñaëc ñieåm cuûa chaát thaûi raén coù theå phaân chia thaønh 3 nhoùm lôùn nhaát laø : chaát thaûi ñoâ thò, coâng nghieäp vaø nguy haïi. Nguoàn thaûi cuûa raùc ñoâ thò raát khoù quaûn lyù taïi caùc nôi ñaát troáng bôûi vì taïi caùc vò trí naøy söï phaùt sinh caùc nguoàn chaát thaûi laø moät quaù trình phaùt taùn. Baûng 2.1: Caùc nguoàn phaùt sinh chaát thaûi raén ñoâ thò Nguoàn Caùc hoaït ñoäng vaø vò trí phaùt sinh chaát thaûi Loaïi chaát thaûi raén Nhaø ôû Nhöõng nôi ôû rieâng cuûa moät gia ñænh hay nhieàu gia ñænh . nhöõng caên hoä thaáp , vöùa vaø cao taàng… Chaát thaûi thöïc phaåm, giaáy, bìa cöùng, haøng deät , ñoà da, chaát thaûi vöôøn, ñoà goã, thuûy tinh, hoäp thieác, nhoâm , kim loaïi khaùc, taøn thuoác , raùc ñöôøng phoá, chaát thaûi ñaëc bieät ( daàu , loáp xe, thieát bò ñieän, …), chaát thaûi sinh hoaït nguy haïi, Thöông maïi Cöûa haøng, nhaø haøng, chôï, vaên phoøng, khaùch saïn, dòch vuï, cöûa hieäu in… Giaáy, bìa cöùng, nhöïa deûo, goã, chaát thaûi thöïc phaåm, thuûy tinh, kim loaïi, chaát thaûi ñaëc bieät , chaát thaûi nguy haïi. Cô quan Tröôøng hoïc , beänh vieän, nhaø tuø, trung taâm chính phuû… Giaáy, bìa cöùng, nhöïa deûo, goã, chaát thaûi thöïc phaåm, thuûy tinh, kim loaïi, chaát thaûi ñaëc bieät , chaát thaûi nguy haïi. Xaây döïng vaø phaù dôõ Nôi xaây döïng môùi , söûa ñöôøng, san baèng caùc coâng trình xaây döïng , væa heø hö haïi… Goã, theùp, beâ toâng, ñaát… Dòch vuï ñoâ thò (tröø traïm xöû lyù) Queùt doïn ñöôøng phoá, laøm ñeïp phong caûnh, laøm saïch theo löu vöïc, coâng vieân vaø baõi taém, nhöõng khu vöïc tieâu khieån khaùc. Chaát thaûi ñaëc bieät, raùc, raùc ñöôøng phoá, vaät xeùn ra töø caây, chaá thaûi töø caùc coâng vieân, baõi taém vaù caùc khö vöïc tieâu khieån. Traïm xöû lyù, loø thieâu ñoát Quaù trình xöû lyù nöôùc, nöôùc thaûi vaø chaát thaûi coâng nghieäp . Caùc chaát thaûi ñöôïc xöû lyù. Khoái löôïng lôùn buoàn dö. (Nguoàn: George Tchobanoglous, et al , Mc Graw- Hill Inc, 1993) Phaân loaïi chaát thaûi raén Vieäc phaân loaïi chaát thaûi raén seõ giuùp xaùc ñònh caùc loaïi khaùc nhau cuûa chaát thaûi raén ñöôïc sinh ra. Khi thöïc hieän vieäc phaân loaïi chaát thaûi raén seõ giuùp chuùng ta gia taêng khaû naêng taùi cheá vaø taùi söû duïng laïi caùc vaät lieäu trong chaát thaûi, ñem laïi hieäu quaû kinh teá vaø baûo veä moâi tröôûng. Chaát thaûi raén ña daïng vì vaäy coù nhieàu caùch phaân loaïi khaùc nhau nhö: Phaân loaïi theo tính chaát Phaân loaïi chaát thaûi raén theo daïng naøy ngöôøi ta chia laøm: caùc chaát chaùy ñöôïc, caùc chaát khoâng chaùy ñöôïc, caùc chaát hoån hôïp . Phaân loaïi theo tính chaát ñöôïc theå hieän ôû Baûng 2.2 Baûng 2.2: Phaân loaïi theo tính chaát Loaïi raùc thaûi Nguoàn goác 1. Caùc chaát chaùy ñöôïc : Giaáy Haøng deät Raùc thaûi Coû, goãcuûi, rôm Chaát deûo Da vaø cao su Caùc vaät lieäu laøm töø giaáy Coù nguoàn goác töø sôïi Caùc chaát thaûi ra töø ñoà aên, thöïc phaåm Caùc vaät lieäu vaø saûn phaåm ñöôïc cheá taïo töø goã, tre, rôm Caùc vaät lieäu vaø saûn phaåm ñöôïc cheá taïo töø chaát deûo Caùc vaät lieäu vaø saûn phaåm ñöôïc cheá taïo töø da vaø cao su 2. Caùc chaát khoâng chaùy ñöôïc : Kim loaïi saét Kim loaïi khoâng phaûi saét Thuyû tinh Ñaù vaø saønh söù Caùc loaïi vaät lieäu vaø saûn phaåm ñöôïc cheá taïo töø saét maø deã bò nam chaâm huùt. Caùc vaät lieäu khoâng bò nam chaâm huùt. Caùc vaät lieäu vaø saûn phaåm cheá taïo töø thuyû tinh. Caùc vaät lieäu khoâng chaùy khaùc ngoaøi kim loaïi vaø thuyû tinh 3. Caùc chaát hoãn hôïp : Taát caû caùc loaïi vaät lieäu khaùc khoâng phaân loaïi ôû phaàn 1 vaø 2 ñeàu thuoäc loaïi naøy. Loaïi naøy coù theå chia laøm hai phaàn vôùi kích thöôùc > 5mm vaø < 5 mm. ( Nguoàn : Baûo veä moâi tröôøng trong xaây döïng cô baûn , Leâ Vaên Naõi, Nhaø xuaát baûn Khoa hoïc Kyõ thuaät, 1999) Phaân loaïi theo vò trí hình thaønh Ngöôøi ta phaân bieät raùc hay chaát thaûi raén trong nhaø, ngoaøi nhaø, treân ñöôøng phoá, chôï… 2.1.3.3 Phaân loaïi theo nguoàn phaùt sinh Chaát thaûi sinh hoaït : laø nhöõng chaát thaûi lieân quan ñeán caùc hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi, nguoàn taïo thaønh chuû yeáu töø caùc khu daân cö, caùc cô quan, tröôøng hoïc, caùc trung taâm dòch vuï, thöông maïi. Chaát thaûi raén sinh hoaït coù thaønh phaàn bao goàm kim loaïi, saønh söù, thuyû tinh, gaïch ngoùi vôõ, ñaát, ñaù, cao su, chaát deûo, thöïc phaåm dö thöøa hoaëc quaù haïn söû duïng, xöông ñoäng vaät, tre, goã, loâng gaø loâng vòt, vaûi, giaáy, rôm raï, xaùc ñoäng vaät, voû rau quaû v.v… Theo phöông dieän khoa hoïc, coù theå phaân bieät caùc loaïi chaát thaûi raén sau : Chaát thaûi thöïc phaåm : bao goàm caùc thöùc aên thöøa, rau, quaû … loaïi chaát thaûi naøy mang baûn chaát deã bò phaân huyû sinh hoïc, quaù trình phaân huyû taïo ra caùc muøi khoù chòu, ñaëc bieät, ñaëc bieät trong ñieàu kieän thôøi tieát noùng, aåm. Ngoaøi caùc loaïi thöùc aên dö thöøa töø gia ñình coøn coù thöùc aên dö thöøa töø caùc beáp aên taäp theå, caùc nhaø haøng, khaùch saïn, kyù tuùc xaù, chôï … Chaát thaûi tröïc tieáp cuûa ñoäng vaät chuû yeáu laø phaân, bao goàm phaân ngöôøi vaø phaân ñoäng vaät khaùc. Chaát thaûi loûng chuû yeáu laø buøn ga coáng raõnh, laø caùc chaát thaûi ra töø caùc khu vöïc sinh hoaït daân cö. Tro vaø caùc chaát dö thöøa thaûi boû khaùc bao goàm : caùc loaïi vaät lieäu sau ñoát chaùy, caùc saûn phaåm sau khi ñun naáu baèng than, cuûi vaø caùc chaát thaûi deã chaùy khaùc trong gia ñình, trong kho cuûa caùc coâng sôû, cô quan, xí nghieäp, caùc loaïi xæ than. Chaát thaûi raén coâng nghieäp : laø chaát thaûi phaùt sinh töø caùc hoaït ñoäng saûn xuaát coâng nghieäp, tieåu thuû coâng nghieäp. Caùc nguoàn phaùt sinh chaát thaûi coâng nghieäp goàm : Caùc pheá thaûi töø vaät lieäu trong quaù trình saûn xuaát coâng nghieäp, tro, xæ, trong caùc nhaø maùy nhieät ñieän; Caùc pheá thaûi töø nguyeân nhieân lieäu phuïc vuï cho saûn xuaát; Caùc pheá thaûi trong quaù trình coâng ngheä; Bao bì ñoùng goùi saûn phaåm. Chaát thaûi xaây döïng : laø caùc pheá thaûi nhö ñaát, ñaù, gaïch ngoùi, beâtoâng vôõ do caùc hoaït ñoäng phaù dôõ, xaây döïng coâng trình v.v… chaát thaûi xaây döïng goàm : Vaät lieäu xaây döïng trong quaù trình dôõ boû coâng trình xaây döïng; Ñaát ñaù do vieäc ñaøo moùng trong xaây döïng; Caùc vaät lieäu nhö kim loaïi, chaát deûo … Chaát thaûi töø caùc heä thoáng cô sôû haï taàng kyõ thuaät nhö traïm xöû lyù nöôùc thieân nhieân, nöôùc thaûi sinh hoaït, buøn caën töø caùc coáng thoaùt nöôùc thaønh phoá. Chaát thaûi noâng nghieäp : laø nhöõng chaát thaûi vaø maãu thöøa thaûi ra töø caùc hoaït ñoäng noâng nghieäp, thí duï nhö troàng troït, thu hoaïch caùc loaïi caây troàng, caùc saûn phaåm thaûi ra töø caùc cheá bieán söõa, cuûa caùc loø gieát moå … Phaân loaïi theo möùc ñoä nguy haïi Chaát thaûi nguy haïi : bao goàm caùc loaïi hoaù chaát deã gaây phaûn öùng, ñoäc haïi, chaát thaûi sinh hoïc thoái röõa, caùc chaát deã chaùy, noå hoaëc caùc chaát thaûi phoùng xaï, caùc chaát thaûi nhieãm khuaån, laây lan … coù nguy cô ñe doaï tôùi söùc khoeû ngöôøi, ñoäng vaät vaø caây coû. Nguoàn phaùt sinh chaát thaûi nguy haïi chuû yeáu töø caùc hoaït ñoäng y teá, coâng nghieäp vaø noâng nghieäp. Chaát thaûi y teá nguy haïi : laø chaát thaûi coù chöùa caùc chaát hoaëc hôïp chaát coù moät trong caùc ñaëc tính gaây nguy haïi tröïc tieáp hoaëc töông taùc vôùi caùc chaát khaùc gaây nguy haïi tôùi moâi tröôøng vaø söùc khoeû coäng ñoàng. Caùc nguoàn phaùt sinh chaát thaûi beänh vieän bao goàm : Caùc loaïi boâng baêng, gaïc, neïp duøng trong khaùm beänh, ñieàu trò, phaãu thuaät; Caùc loaïi kim tieâm, oáng tieâm Caùc chi theå caét boû, toå chöùc moâ caét boû Chaát thaûi sinh hoaït töø caùc beänh nhaân; Caùc chaát thaûi coù chöùa caùc chaát coù noàng ñoä cao sau ñaây : chì, thuyû ngaân, Cadmi, Arsen, Xianua … Caùc chaát thaûi phoùng xaï trong beänh vieän. Caùc chaát nguy haïi do caùc cô sôû coâng nghieäp hoaù chaát thaûi ra coù tính ñoäc haïi cao, taùc ñoäng xaáu ñeán söùc khoeû, do ñoù vieäc xöû lyù chuùng phaûi coù nhöõng giaûi phaùp kyõ thuaät ñeå haïn cheá taùc ñoäng ñoäc haïi ñoù. Caùc chaát thaûi nguy haïi töø hoaït ñoäng noâng nghieäp chuû yeáu laø caùc loaïi phaân hoaù hoïc, caùc loaïi thuoác baûo veä thöïc vaät. Chaát thaûi khoâng nguy haïi : laø nhöõng loaïi chaát thaûi khoâng chöùa caùc chaát vaø caùc hôïp chaát coù moät trong caùc ñaëc tính nguy haïi tröïc tieáp hoaëc töông taùc thaønh phaàn. Thaønh phaàn cuûa chaát thaûi raén Thaønh phaàn cuûa chaát thaûi raén ñoâ thò ñöôïc xaùc ñònh ôû Baûng 2.3 vaø Baûng 2.4 . Giaù trò thaønh phaàn trong chaát thaûi raén ñoâ thò thay ñoåi theo vò trí, theo muøa, theo ñieàu kieän kinh teá vaø nhieàu yeáu toá khaùc. Söï thay ñoåi khoái löôïng chaát thaûi raén theo muøa ñaëc tröng ôû Baéc Myõ ñöôïc trình baøy ôû baûng 2.5 . Thaønh phaàn raùc ñoùng vai troø quan troïng nhaát trong vieäc quaûn lyù raùc thaûi. Baûng 2.3 : Thaønh phaàn chaát thaûi raén ñoâ thò phaân theo nguoàn goác phaùt sinh Nguoàn phaùt thaûi % troïng löôïng Dao ñoäng Trung bình Nhaø ôû vaø thöông maïi, tröø caùc chaát thaûi ñaëc bieät vaø nguy hieåm 50 - 75 62 Chaát thaûi ñaëc bieät( daàu , loáp xe, thieát bò ñieän, bình ñieän) 3 - 12 5 Chaát thaûi nguy haïi 0,1 - 1,0 0,1 Cô quan 3 – 5 3,4 Xaây döïng vaø phaù dôõ 8 – 20 14 Caùc dòch vuï ñoâ thò Laøm saïch ñöôøng phoá 2 – 5 3,8 Caây xanh vaø phong caûnh 2 – 5 3,0 Coâng vieân vaø caùc khu vöïc tieâu khieån 1,5 – 3 2,0 Löu vöïc ñaùnh baét 0,5 – 1,2 0,7 Buøn ñaëc töø nhaø maùy xöû lyù 3 – 8 6,0 Toång coäng 100 (Nguoàn: George Tchobanoglous, et al , Mc Graw- Hill Inc, 1993) Baûng 2.4: Thaønh phaàn chaát thaûi raén ñoâ thò theo tính chaát vaät lyù Thaønh phaàn % troïng löôïng Khoaûng giaù trò Trung bình Chaát thaûi thöïc phaåm 6 – 25 15 Giaáy 25 – 45 40 Bìa cöùng 3 – 15 4 Chaát deûo 2 – 8 3 Vaûi vuïn 0 – 4 2 Cao su 0 – 2 0,5 Da vuïn 0 – 2 0,5 Raùc laøm vöôøn 0 – 20 12 Goã 1 – 4 2 Thuûy tinh 4 – 16 8 Can hoäp 2 – 8 6 Kim loaïi khoâng theùp 0 – 1 1 Kim loaïi theùp 1 – 4 2 Buïi , tro , gaïch 0 – 10 4 Toång coäng 100 (Nguoàn: Nhoùm Traàn Hieàu Nhueä, Quaûn Lyù Chaát Thaûi Raén, Haø Noäi 2001) Baûng 2.5 : Söï thay ñoåi thaønh phaàn theo muøa ñaëc tröng cuûa CTRSH Chaát thaûi % khoái löôïng % thay ñoåi Muøa möa Muøa khoâ Giaûm Taêng Chaát thaûi thöïc phaåm 11,1 13,5 21,6 Giaáy 45,2 40,0 11,5 Nhöïa deûo 9,1 8,2 9,9 Chaát höõu cô khaùc 4,0 4,6 15,0 Chaát thaûi vöôøn 18,7 24,0 28,3 Thuûy tinh 3,5 2,5 28,6 Kim loaïi 4,1 3,1 24,4 Chaát trô vaø chaát thaûi khaùc 4,3 4,1 4,7 Toång coäng 100 100 (Nguoàn: George Tchobanoglous, et al , Mc Graw- Hill Inc, 1993) Tính chaát cuûa chaát thaûi raén. 2.1.5.1 Tính chaát vaät lyù Vieäc löïa choïn vaø vaän haønh thieát bò, phaân tích vaø thieát keá heä thoáng xöû lyù, ñaùnh giaù khaû naêng thu hoài naêng löôïng … phuï thuoäc raát nhieàu vaøo tính chaát vaät lyù cuûa chaát thaûi raén. Nhöõng tính chaát vaät lyù quan troïng cuûa chaát thaûi raén ñoâ thò bao goàm : khoái löôïng rieâng, ñoä aåm, kích thöôùc phaân loaïi vaø ñoä xoáp. Trong ñoù, khoái löôïng rieâng vaø ñoä aåm laø hai tính chaát ñöôïc quan taâm nhaát trong coâng taùc quaûn lyù chaát thaûi raén ñoâ thò ôû Vieät Nam Khoái löôïng rieâng: Khoái löôïng rieâng (hay maät ñoä) cuûa raùc thaûi thay ñoåi theo thaønh phaàn, ñoä aåm, ñoä neùn cuûa chaát thaûi. Trong coâng taùc quaûn lyù chaát thaûi raén, khoái löôïng rieâng noùi leân khaû naêng neùn, giaûm kích thöôùc laø thoâng soá quan troïng phuïc vuï cho coâng taùc thu gom, vaän chuyeån vaø xöû lyù raùc thaûi. Qua ñoù coù theå phaân boá vaø tính ñöôïc nhu caàu trang thieát bò phuïc vuï cho coâng taùc thu gom vaän chuyeån ,khoái löôïng raùc thu gom vaø thieát keá quy moâ baõi choân laép chaát thaûi … Khoái löôïng rieâng ñöôïc xaùc ñònh bôûi khoái löôïng cuûa vaät lieäu treân moät ñôn vò theå tích (kg/m3). Döõ lieäu veà khoái löôïng rieâng thöôøng caàn thieát ñeå ñònh möùc toång khoái löôïng vaø theå tích chaát thaûi caàn phaûi quaûn lyù. Khoái löôïng rieâng cuûa caùc hôïp phaàn trong chaát thaûi raén ñoâ thò ñöôïc trình baøy ôû Baûng 2.6 Bôûi vì khoái löôïng rieâng cuûa chaát thaûi raén thay ñoåi moät caùch roõ raøng theo vò trí ñòa lyù, muøa trong naêm vaø thôøi gian löu tröõ , do ñoù caùch toát nhaát laø söû duïng caùc giaù trò trung bình ñaõ ñöôïc löïa choïn. Khoái löôïng rieâng cuûa chaát thaûi sinh hoaït thay ñoåi töø 120 ñeán 590 kg/m3. Khoái löôïng rieâng cuûa raùc ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp caân troïng löôïng ñeå xaùc ñònh tyû leä giöõa troïng löôïng cuûa maãu vôùi theå tích cuûa noù, coù ñôn vò laø kg/m3 Baûng 2.6 : Khoái löôïng rieâng vaø ñoä aåm caùc thaønh phaàn cuûa CTR ñoâ thò Loaïi chaát thaûi Khoái löôïng rieâng (kg/m3) Ñoä aåm (% troïng löôïng) Dao ñoäng Trung bình Dao ñoäng Trung bình Chaát thaûi thöïc phaåm 130 – 480 291 50 – 80 70 Giaáy 41– 130 89 4 – 10 6 Bìa cöùng 41 – 80 50 4 – 8 5 Nhöïa deûo 41– 130 65 1 – 4 2 Haøng deät 41 – 100 65 6 – 15 10 Cao su 100 – 201 130 1 – 4 2 Da 100 – 261 160 8 – 12 10 Raùc thaûi vöôøn 100 – 225 100 30 – 80 60 Goã 130 – 320 237 15 – 40 20 Thuûy tinh 160 – 480 196 1 – 4 2 Voû ñoà hoäp 50 – 165 89 2 – 4 3 nhoâm 65 – 240 160 2 – 4 2 Kim loaïi khaùc 130 – 1151 320 2 – 4 3 Buïi, tro 320 – 1000 480 6 – 12 8 Tro 650– 830 727 6 – 12 6 Raùc röôõi 89 - 181 130 5 - 20 15 (Nguoàn: George Tchobanoglous, et al , Mc Graw- Hill Inc, 1993) Ñoä aåm : Ñoä aåm cuûa chaát thaûi raén ñöôïc ñònh nghóa laø löôïng nöôùc chöùa trong moät ñôn vò trong löôïng chaát thaûi ôû traïng thaùi nguyeân thuûy. Ñoä aåm cuûa chaát thaûi raén laø thoâng soá coù lieân quan ñeán giaù trò nhieät löôïng cuûa chaát thaûi, ñöôïc xem xeùt nhö löïa choïn phöông aùn xöû lyù, thieát keá baõi choân laép vaø loø ñoát. Ñoä aåm raùc thay ñoåi theo thaønh phaàn vaø theo muøa trong naêm. Raùc thaûi thöïc phaåm coùñoä aåm töø 50 – 80%, raùc thaûi laø thuûy tinh, kim loaïi coù ñoä aåm thaáp nhaát. Ñoä aåm trong raùc cao taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho caùc vi sinh vaät kò khí phaân huûy gaây thoái röûa. Ñoä aåm cuûa chaát thaûi raén thöôøng ñöôïc bieåu dieån baèng 2 caùch: * Phöông phaùp troïng löôïng öôùt, ñoä aåm cuûa maãu ñöôïc bieåu dieãn baèng % cuûa troïng löôïng öôùt vaät lieäu. * Phöông phaùp troïng löôïng khoâ, ñoä aåm cuûa maãu ñöôïc bieåu dieãn baèng % cuûa troïng löôïng khoâ vaät lieäu. Phöông phaùp troïng löôïng öôùt thöôøng ñöôïc söû duïng trong lónh vöïc quaûn lyù chaát thaûi raén. Ñoä aåm theo phöông phaùp troïng löôïng öôùt ñöôïc bieåu dieãn döôùi daïng toaùn hoïc nhö sau: M =100*[(a-b)/a] Trong ñoù: M: ñoä aåm % a: troïng löôïng ban ñaàu cuûa maãu , kg(g) b: troïng löôïng rieâng cuûa maãu sau khi saáy khoâ ôû 1050C , kg(g) 2.1.5.2 Thaønh phaàn hoùa hoïc Caùc chæ tieâu hoùa hoïc quan troïng cuûa chaát thaûi raén ñoâ thò goàm chaát höõu cô, chaát tro, haøm löôïng cacbon coá ñònh, nhieät trò. Chaát höõu cô: Chaát höõu cô ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch laáy maãu ñaõ laøm phaân tích xaùc ñònh ñoä aåm ñem ñoát ôû 950oC trong 1 giôø, ñeå nguoäi trong bình huùt aåm 1 giôø roài ñem caân ñeå xaùc ñònh löôïng tro coøn laïi sau khi ñoát. Thoâng thöôøng chaát höõu cô dao ñoäng trong khoaûng 40 – 60%, giaù trò trung bình laø 35%. Chaát höõu cô ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : Chaát höõu cô (%) = [(c – d)/c]x100 Trong ñoù : c : Troïng löôïng maãu ban ñaàu d : Troïng löôïng maãu chaát raén sau khi ñoát ôû 950oC Chaát tro: laø phaàn coøn laïi sau khi nung ôû 9500C, töùc laø chaát höõu cô dö hay chaát voâ cô. Chaát voâ cô(%) = 100 – chaát höõu cô(%) Haøm löôïng cacbon coá ñònh: laø löôïng cacbon coøn laïi sau khi ñaõ loaïi caùc chaát voâ cô khaùc khoâng phaûi laø cacbon trong tro khi nung ôû 9500C, haøm löôïng naøy thöôøng chieám khoaûng 5- 12%, giaù trò trung bình laø 7%. Caùc chaát voâ cô khaùc trong tro goàm thuûy tin, kim loaïi… Ñoái vôùi chaát thaûi raén ñoâ thò, caùc chaát voâ cô naøy chieám khoaûng 15 – 30%, giaù trò trung bình laø 20%. Nhieät trò: laø giaù trò nhieät taïo thaønh khi ñoát chaát thaûi raén. Giaù trò nhieät ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc Duloâng: Btu/lb=145C + 610(H2 – 1/802) + 40S + 10 N Trong ñoù : C: % troïng löôïng cuûa Cacbon H: : % troïng löôïng cuûa H2 O2: % troïng löôïng cuûa Oxy S: % troïng löôïng cuûa sunfua N: % troïng löôïng cuûa Nitô Baûng 2.7: Soá lieäu trung bình veà chaát dö trô vaø nhieät naêng cuûa caùc hôïp phaàn trong chaát thaûi raén ñoâ thò. Thaønh phaàn Chaát dö trô+(%) Nhieät trò(Btu/lb) Dao ñoäng Trung bình Dao ñoäng Trung bình Chaát thaûi thöïc phaåm 2 – 8 5,0 1,500 -3,000 2,000 Giaáy 4 – 8 6,0 5,000-8,000 7,200 Bìa cöùng 3 – 6 5,0 6000 -7500 7,000 Nhöïa deûo 6 – 20 10,0 12,000 – 16,000 14,000 Haøng deät 2 – 4 2,5 6,500 – 8,000 7,50 Cao su 8 – 20 10.0 9,000 - 12,000 10,000 Da 8 – 20 10,0 6,500 – 8,500 7,500 Raùc thaûi vöôøn 2 – 6 4,5 1,000 – 8,000 2,800 Goã 0,6 – 2 1,5 7,500 – 8,500 8,000 Thuûy tinh 96 – 99* 98.0 50 – 100 60 Voû ñoà hoäp 96 - 99* 98,0 100 – 500 300 Nhoâm 90 - 99* 96,0 Kim loaïi khaùc 94 - 99* 98,0 100 – 500 300 Buïi, tro 60 – 80 70,0 1,000 – 5,000 3,000 Raùc sinh hoaït 4,000 – 5000 4,500 (Nguoàn: George Tchobanoglous, et al , Mc Graw- Hill Inc, 1993) Chuù thích: + Sau khi chaùy hoaøn toaøn * Döïa keát quaû phaân tích 2.1.5.3 Thaønh phaàn sinh hoïc Tröø caùc hôïp chaát nhöïa deûo, cao su vaø da, phaàn chaát höõu cô cuûa haàu heát caùc chaát thaûi raén ñoâ thò coù theå ñöôïc phaân loaïi nhö sau: Xenluloza, moät söï hoùa ñaëc saûn phaåm cuûa ñöôøng glucoza 6 – cacbon Söï taïo thaønh nöôùc hoøa tan nhö laø hoà tinh boät amino axit, vaø caùc axit höõu cô khaùc Baùn cellulose : caùc saûn phaåm ngöng tuï cuûa ñöôøng 5 vaø 6 cacbon Chaát beùo, daàu vaø chaát saùp, laø caùc este cuûa röôïu vaø caùc axit beùo maïch daøi Chaát goã(lignin): moät polymer chöùa caùc voøng thôm vôí nhoùm methoxyl Ligoncelluloza: hôïp chaát do lignin vaø celluloza keát hôïp vôùi nhau Protein: chaát taïo thaønh caùc amino axit maïch thaúng Tính chaát sinh hoïc quan troïng nhaát cuûa phaàn höõu cô trong chaát thaûi raén ñoâ thò laø haàu nhö taát caû caùc hôïp phaàn höõu cô ñeàu coù theã bò bieán ñoåi sinh hoïc taïo thaønh caùc khí ñoát vaø chaát trô, caùc chaát raén voâ cô coù lieân quan. Söï phaùt sinh muøi vaø coân truøng coù lieân quan ñeán baûn chaát phaân huûy cuûa caùc vaät lieäu höõu cô tìm thaáy trong chaát thaûi raén ñoâ thò. a. Khaû naêng phaân huûy sinh hoïc cuûa caùc thaønh phaàn höõu cô trong chaát thaûi raén Haøm löôïng chaát raén bay hôi (VS), xaùc ñònh baèng caùch ñoát chaùy chaát ôû nhieät ñoä 550oC, thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå ñaùnh giaù khaû naêng phaân huyû sinh hoïc cuûa höõu cô trong chaát thaûi raén. Tuy nhieân söû duïng VS ñeå moâ taû khaû naêng phaân huyû sinh hoïc cuûa phaàn höõu cô trong chaát thaûi raén thì khoâng ñuùng vì moät vaøi thaønh phaàn höõu cô cuûa chaát thaûi raén raát deã bay hôi nhöng laïi keùm khaû naêng phaân huyû sinh hoïc laø giaáy in vaø caønh caây. Thay vaøo ñoù, haøm löôïng lignin cuûa chaát thaûi raén coù theå aùp duïng tæ leä phaàn deã phaân huyû sinh hoïc cuûa chaát thaûi raén, vaø ñöôïc tính toaùn baèng coâng thöùc nhö sau: BF = 0,83 – 0,028 LC Trong ñoù: BF phaàn coù theå phaân huûy sinh hoïc ñöïoc dieãn ñaït treân cô sôû caùc chaát raén deã bay hôi 0,83 vaø 0,028: haèng soá thöïc nghieäm LC: thaønh phaàn lignin cuûa chaát raén deã bay hôi ñöôïc bieåu dieãn baèng % cuûa troïng löôïng khoâ Khaû naêng phaân huûy chung cuûa caùc hôïp chaát höõu cô trong chaát thaûi raén ñoâ thò, döïa vaøo thaønh phaàn lignin, ñöôïc trình baøy ôû Baûng 2.8. Theo ñoù, nhöõng chaát höõu cô coù thaønh phaàn lignin cao, khaû naêng phaân huûy sinh hoïc thaáp ñaùng keå so vôùi caùc chaát khaùc. Trong thöïc teá, chaát höõu cô coù trong chaát thaûi raén ñoâ thò thöôøng ñöôïc phaân loaïi döïa vaøo khaû naêng phaân huûy nhanh hoaëc chaäm. Baûng 2.8: Khaû naêng phaân huûy sinh hoïc cuûa caùc chaát höõu cô döïa vaøo thaønh phaàn lignin. Hôïp phaàn Chaát raén bay hôi (% toång chaát raén) Thaønh phaàn lignin (% chaát raén bay hôi) Phaàn phaân huûy sinh hoc Chaát thaûi thöïc phaåm 7 – 15 0,4 0,82 Giaáy baùo 94,0 21,9 0,22 Giaáy vaên phoøng 96.4 0,4 0,82 Bìa cöùng 94,0 12,9 0,47 Chaát thaûi vöôøn 50 - 90 4,1 0,72 (Nguoàn: George Tchobanoglous, et al , Mc Graw- Hill Inc, 1993) b. Söï phaùt sinh muøi hoâi Muøi hoâi coù theå sinh ra khi chaát thaûi ñöôïc chöùa trong khoaûng thôøi gian daøi trong nhaø, traïm trung chuyeån vaø ôû baõi ñoã. Muøi hoâi phaùt sinh ñaùng keå ôû caùc thuøng chöùa beân trong nhaø vaøo muøa khoâ coù khí haäu noùng aåm. Söï hình thaønh muøi hoâi laø do söï phaân huûy kò khí cuûa caùc thaønh phaàn höõu cô deã phaân huûy nhanh tìm thaáy trong chaát thaûi raén. c. Söï saûn sinh caùc coân truøng Vaøo thôøi gian heø ôû nhöõng vuøng khí haäu noùng aåm. Söï sinh saûn cuûa ruoài trong chaát thaûi raén laø vaán ñeà ñaùng quan taâm. Ruoài coù theå phaùt trieån nhanh trong khoaûng thôøi gian khoâng ñeán sau khi tröùng ruoài ñöôïc kí vaøo. Chu kyø phaùt trieån cuûa ruoài töø khi coøn trong tröùng cho ñeán khi tröôûng thaønh ñöôïc moâ taû nhö sau : Tröùng phaùt trieån : 8 ÷ 12 giôø Giai ñoaïn 1 cuûa aáu truøng : 20 giôø Giai ñoaïn 2 cuûa aáu truøng : 24 giôø Giai ñoaïn 3 cuûa aáu truøng : 3 ngaøy Giai ñoaïn nhoäng : 4 ÷ 5 ngaøy Toång coäng : 9 ÷ 11 ngaøy d. Söï chuyeån ñoåi lyù - hoùa sinh cuûa CTR Nhöõng bieán ñoåi lyù hoïc cô baûn coù theå xaûy ra trong quaù trình vaän haønh quaûn lyù CTR goàm : Phaân loaïi Giaûm theå tích cô hoïc Giaûm kích thöôùc cô hoïc Phaân loaïi : Quaù trình naøy coù theå taùch rieâng caùc thaønh phaàn CTR nhaèm taùch rieâng töø hoãn hôïp sang daïng töông ñoái ñoàng nhaát ñeå thu hoài caùc thaønh phaàn coù theå taùi sinh, taùi söû duïng cuûa CTR ñoâ thò. Ngoaøi ra coù theå taùch rieâng nhöõng thaønh phaàn coù khaû naêng thu hoài naêng löôïng. Giaûm theå theå tích cô hoïc : Phöông phaùp neùn thöôøng ñöôïc aùp duïng ñeå giaûm theå tích chaát thaûi, thoâng thöôøng söû duïng nhöõng xe thu gom coù laép boä phaän eùp nhaèm taêng khoái löôïng raùc thu gom trong moät chuyeán thu gom töø CTR thoâng thöôøng, ñoùng kieän ñeå giaûm chi phí xöû lyù vaø vaän chuyeån. Ñoàng thôøi aùp duïng phöông phaùp naøy taêng thôøi gian söû duïng BCL. Giaûm kích thöôùc cô hoïc : Vieäc giaûm kích thöôùc cô hoïc nhaèm thu CTR coù kích thöôùc ñoàng nhaát vaø nhoû so vôùi kích thöôùc ban ñaàu cuûa chuùng. Trong moät soá tröôøng hôïp theå tích cuûa soá chaát thaûi sau khi giaûm kích thöôùc seõ lôùn hôn theå tích ban ñaàu. e. Söï chuyeån ñoåi hoùa hoïc Quaù trình chuyeån hoaù cuûa CTR bao goàm quaù trình chuyeån pha : töø raén sang loûng, loûng sang khí … Ñeå laøm giaûm theå tích vaø thu hoài saûn phaåm cuûa quaù trình chuyeån hoaù hoaù hoïc thöôøng söû duïng caùc phöông phaùp sau : Ñoát (hay söï oxy hoaù hoaù hoïc) : laø phaûn öùng hoãn hôïp coù söï tham gia cuûa oxy vôùi caùc thaønh phaàn höõu cô trong chaát thaûi sinh ra caùc hôïp chaát bò oxy hoaù cuøng vôùi söï phaùt saùng vaø toaû nhieät. CHC + O2 ® CO2 + H2O + NO2 + O2 dö + NH3 + SOX Caùc thoâng soá caàn löu yù vôùi loø ñoát raùc : Löôïng oxy cung caáp Nhieät ñoä duy trì trong loø ñoát Thôøi gian ñoát Maät ñoä xaùo troän beân trong loø Vaät lieäu xaây döïng loø ñoát ñeå ñaûm baûo tính caùch nhieät. Quaù trình nhieät phaân : haàu heát caùc chaát höõu cô coù theå phaân huyû qua caùc phaûn öùng bôûi nhieät vaø ngöng tuï trong caùc ñieàu kieän khoâng coù oxy taïo thaønh nhöõng thaønh phaàn loûng vaø khí. Moät soá ñaëc tính cô baûn cuûa quaù tình nhieät phaân : Doøng khí sinh ra coù chöùa Hidro, CH4, Cacbon monoxit, Cacbon dioxit vaø nhieàu loaïi khí khaùc tuyø thuoäc vaøo baûn chaát, thaønh phaàn, tính chaát cuûa CTR ñem ñi ñieän phaân. Löôïng than daàu daïng loûng ôû ñieàu kieän nhieät ñoä phoøng chöùa caùc hoaù chaát nhö : axit axetic, axeton, metanol. Thaønh phaàn cacbon nguyeân chaát vaø moät soá loaïi chaát trô khaùc. Quaù trình hoaù khí : laø quaù ñoát chaùy moät phaàn nguyeân lieäu cacbon ñeå thu nguyeân lieäu vaø khí CO, H2, vaø moät soá hidro cacbon, trong ñoù coù metan. f. Söï chuyeån ñoåi sinh hoïc Döïa treân ñaëc ñieåm cuûa CTR ñoâ thò coù caùc thaønh phaàn raùc höõu cô, coù theå bò phaân huyû bôûi vi sinh vaät nhö : vi khuaån, naám men. Ngöôøi ta saûn xuaát phaân compost ñeå boå sung theâm dung dòch caàn thieát trong quaù trình uû phaân, xaûy ra trong quaù trình hieáu khí hay kî khí. Quaù trình phaân huyû kî khí : quaù trình chuyeån hoaù caùc chaát höõu cô trong CTR ñoâ thò trong ñieàu kieän kî khí xaûy ra theo caùc böôùc sau ñaây : Quaù trình thuyû phaân caùc hôïp chaát coù phaân töû löôïng thaønh nhöõng hôïp chaát thích hôïp laø nguoàn naêng löôïng. Chuyeån hoaù caùc hôïp chaát ôû giai ñoaïn tröôùc thaønh nhöõng hôïp chaát coù phaân töû löôïng thaáp hôn. Chuyeån ñoåi caùc hôïp chaát trung gian thaønh nhöõng saûn phaåm chuû yeáu laø CH4 vaø CO2. Trong quaù trình phaân huyû kî khí coù nhieàu loaïi vi sinh vaät tham gia vaøo quaù trình chuyeån hoaù chaát höõu cô cuûa chaát thaûi taïo thaønh nhöõng saûn phaåm beàn vöõng. Ngoaøi ra, coøn moät soá nhoùm vi sinh vaät kî khí leân men cuûa caùc saûn phaåm ñaõ caét maïch thaønh nhöõng hôïp chaát coù thaønh phaàn ñôn giaûn hôn, chuû yeáu laø axit axetic. Sau ñoù H2 vaø CH3COOH seõ ñöôïc tieáp tuïc chuyeån hoaù thaønh CH4 vaø CO2. Quaù trình phaân huyû hieáu khí : döïa treân hoaït ñoäng caùc vi khuaån hieáu khí vôùi söï coù maët cuûa oxy, thoâng thöôøng sau 2 ngaøy, nhieät ñoä phaùt trieån vaø ñaït khoaûng 45o. Sau 6 – 7 ngaøy nhieät ñoä 70 – 75oC. Vôùi ñieàu kieän nhieät ñoä naøy thì ñaûm baûo ñieàu kieän toái öu cho vi sinh vaät hoaït ñoäng. 2.1.6 Toác ñoä phaùt sinh chaát thaûi raén Vieäc tính toaùn toäc ñoä phaùt thaûi raùc laø moät trong nhöõng yeáu toá quan troïng trong vieäc quaûn lyù raùc thaûi bôûi vì töø ñoù ngöôøi ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc löôïng raùc phaùt sinh trong töông lai ôû moät khu vöïc cuï theå coù keá hoaïch quaûn lyù töø khaâu thu gom, vaän chuyeån tôùi quaûn lyù. Phöông phaùp xaùc ñònh toác ñoä phaùt thaûi raùc cuõng gaàn gioáng nhö phöông phaùp xaùc ñònh toång löôïng raùc. Ngöôøi ta söû duïng moät soá loaïi phaân tích sau ñaây ñeå ñònh löôïng raùc thaûi ôû moät khu vöïc. Ño khoái löôïng Heä soá phaùt thaûi(kg/ngöôøi ngaøy hay kg/taán saûn phaåm) Phaân tích thoáng keâ Döïa treân caùc ñôn vò thu gom( thí duï thuøng chöùa) Phöông phaùp xaùc ñònh tyû leä raùc thaûi Tính aân baèng vaät chaát Nhaø maùy Xí nghieäp Löôïng vaøo Löôïng ra (Nguyeân lieäu+ nhieâu lieäu) Saûn phaåm Löôïng raùc thaûi Hình 2.1: Sô ñoà tính caân baèng vaät chaát Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán phaùt sinh chaát thaûi raén Söï phaùt sinh kinh teá vaø xaõ hoäi Caùc nghieân cöùu cho thaáy söï phaùt sinh chaát thaûi lieân heä tröïc tieáp vôùi söï phaùt trieån kinh teá cuûa moät coäng ñoàng. Löôïng chaát thaûi sinh hoaït ñaõ ñöôïc ghi nhaän laø coù giaûm ñi khi coù söï suy giaûm veà kinh teá (roõ nhaát laø trong thôøi gian khuûng hoaûng ôû theá kyû 17). Phaàn traêm vaät lieäu ñoùng goùi (ñaëc bieät laø tuùi nylon) ñaõ taêng leân trong ba thaäp kyû qua vaø töông öùng laø tyû troïng khoái löôïng (khi thu gom) cuûa chaát thaûi cuõng giaøm ñi. Maät ñoä daân soá Caùc nghieân cöùu xaùc minh raèng khi maät ñoä daân soá taêng, nhaø chöùc traùch seõ phaûi thaûi boû nhieàu raùc thaûi hôn. Nhöng khoâng phaûi raèng daân soá ôû coäng ñoàng coù maät ñoä cao hôn saûn sinh ra nhieàu raùc thaûi hôn maø laø daân soá ôû coäng ñoäng coù maät ñoä thaáp coù caùc phöông phaùp thaûi raùc khaùc chaúng haïn nhö laøm phaân compost trong vöôøn hoaëc ñoát raùc sau vöôøn. Söï thay ñoåi theo muøa Trong nhöõng dòp nhö giaùng sinh, teát aâm lòch (tieâu thuï ñænh ñieåm) vaø cuoái naêm taøi chính (tieâu thuï thaáp) thì söï thay ñoåi veà löôïng raùc thaûi ñaõ ñöôïc ghi nhaän. Nhaø ôû Caùc yeáu toá coù theå aùp duïng ñoái vôùi maät ñoä daân soá taêng coù theå aùp duïng ñoái vôùi caùc loaïi nhaø ôû. Ñieàu naøy ñuùng bôûi vì coù söï lieân heä tröïc tieáp giöõa loaïi nhaø ôû vaø maät ñoä daân soá. Caùc yeáu toá khaùc cuõng aûnh höôûng ñeán söï phaùt thaûi trong nhöõn._.