TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN 2.1 Khái niệm cơ bản về chất thải rắn
Khái niệm chất thải rắn
Chất thải rắn bao gồm tất cả các loại vật chất mà con người thải bỏ trong quá trình hoạt động kinh tế - xã hội, đặc biệt là từ các hoạt động sản xuất và sinh hoạt hàng ngày Những chất thải này phản ánh sự tồn tại và phát triển của cộng đồng, đồng thời cần được quản lý và xử lý một cách hiệu quả để bảo vệ môi trường.
CTR là thuật ngữ chỉ chất thải rắn có hình dạng tương đối cố định, được thải bỏ từ hoạt động của con người RSH hay CTRSH là một phần của chất thải rắn, đại diện cho chất thải phát sinh từ các hoạt động hàng ngày của con người.
Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn
Nguồn gốc, thành phần và tốc độ phát sinh của CTR đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế và lựa chọn công nghệ xử lý, cũng như đề xuất các chương trình quản lý hệ thống quản lý CTR.
3) Các cơ quan, công sở
4) Các công trường xây dựng và phá huỷ các công trình xây dựng
6) Nhà máy xử lý chất thải (nước cấp, nước thải, khí thải)
Bảng 2.1NGUỒN GỐC PHÁT SINH CTR ĐÔ THỊ
Số thứ tự Nguồn phát sinh Hoạt động và vị trí phát sinh chất thải rắn Loại chất thải rắn
Khu dân cư bao gồm các hộ gia đình, biệt thự và căn hộ chung cư, nơi phát sinh nhiều loại chất thải như thực phẩm, giấy, carton, nhựa, gỗ, thủy tinh, thiếc, nhôm và các kim loại khác Ngoài ra, còn có các chất thải đặc biệt như vật dụng lớn, đồ điện tử gia dụng, rác vườn và vỏ xe.
02 Khu thương mại - Cửa hàng bách hóa, nhà hàng, khách sạn, siêu thị, văn phòng giao dịch, nhà máy in, chợ…
- Giấy, carton, plastic, gỗ, thực phẩm, thuỷ tinh, kim loại, chất thải đặc biệt, chất thải độc hại.
03 Cơ quan, công sở - Trường học, bệnh viện, văn phòng cơ quan nhà nước
Các loại chất thải trong khu thương mại bao gồm nhiều loại khác nhau Đặc biệt, hầu hết chất thải y tế được thu gom và xử lý riêng biệt do tính chất độc hại của chúng.
04 Công trình xây dựng - Nơi xây dựng mới, sửa đường, san bằng các công trình xây dựng
Gỗ, thép, bê tông , thạch cao, gạch, bụi…
05 Dịch vụ đô thị - Quét dọn đường phố, làm sạch cảnh quan, bãi đậu xe và bãi biển, khu vui chơi giải trí.
- Chất thải đặc biệt, rác quét đường, cành cây và lá cây, xác động vật chết…
06 Trạm xử lý - Nhà máy xử lý nước cấp, nước thải, chất thải công nghiệp khác - Bùn, tro
07 Công nghiệp - Các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng, hóa chất, lọc dầu, chế biến thực phẩm, các ngành công nghiệp nặng và nhẹ,…
-Chất thải sản xuất công nghiệp, vật liệu phế thải, chất thải độc hại, chất thải đặc biệt.
08 Nông nghiệp - Các hoạt động thu hoạch trên đồng ruộng, trang trại, nông trường và các vườn cây ăn quả, sản xuất sữa và lò giết mổ súc vật.
- Các loại sản phẩm phụ của quá trình nuôi trồng và thu hoạch chế biến như rơm rạ, rau quả, sản phẩm thải của các lò giết mổ…
Nguồn: Nguyễn Văn Phước (2004), Giáo trình Quản lý chất thải rắn
Phân loại chất thải rắn
2.1.3.1 Phân loại theo quan điểm thông thường
CTR thực phẩm là các chất thải từ thực phẩm và nông sản như hoa quả trong quá trình sản xuất, thu hoạch, chế biến và bảo quản Đặc điểm nổi bật của loại chất thải này là quá trình lên men diễn ra mạnh mẽ, đặc biệt trong điều kiện độ ẩm không khí từ 85-90% và nhiệt độ từ 30-35 độ C Quá trình lên men này không chỉ tạo ra mùi hôi khó chịu mà còn phát tán nhiều bào tử nấm bệnh vào không khí.
CTR tạp là các chất thải cháy được và không cháy được, phát sinh từ văn phòng, hộ gia đình và khu thương mại Chất thải cháy được bao gồm giấy, bìa, nhựa, vải, cao su, da và gỗ, trong khi chất thải không cháy gồm thủy tinh, đồ nhôm và kim loại.
Xà bần bùn cống là chất thải phát sinh từ quá trình xây dựng và chỉnh trang đô thị, bao gồm các loại vật liệu như bụi đá, mảnh vỡ, bê tông, gỗ, gạch, ngói và đường ống, cùng với các vật liệu thừa từ trang bị nội thất.
Tro: Vật chất còn lại trong quá trình đốt củi, than, rơm rạ…tạo ra từ các hộ gia đình, nhà hàng, nhà máy, xí nghiệp.
Chất thải đặc biệt bao gồm các loại chất thải như CTR thu gom từ việc quét đường, thùng CTR công cộng, xác động thực vật và xe ô tô phế thải.
Chất thải từ các nhà máy xử lý ô nhiễm bao gồm bùn cát lắng từ hệ thống xử lý nước, nước thải và các nhà máy xử lý chất thải công nghiệp, chiếm tỷ lệ từ 25% đến 29%.
Chất thải nông nghiệp, bao gồm gốc rơm rạ, cây trồng và chất thải từ chăn nuôi, là vật chất được loại bỏ từ các hoạt động nông nghiệp Hiện nay, việc quản lý chất thải này vẫn chưa hiệu quả, đặc biệt ở các nước đang phát triển, do đặc điểm phân tán về số lượng và khó khăn trong tổ chức thu gom.
Chất thải độc hại bao gồm các chất thải hóa học, sinh học dễ cháy, dễ nổ hoặc mang tính phóng xạ, có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống con người, động vật và thực vật Những chất này thường tồn tại ở dạng lỏng, khí và rắn, vì vậy việc thu gom và xử lý chúng cần được thực hiện với sự cẩn trọng tối đa.
2.1.3.2 Phân loại theo công nghệ quản lý – xử lý
Bảng 2.2 PHÂN LOẠI CTR THEO CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
Thành phần Định nghĩa Ví dụ
- Cỏ, gỗ củi, rơm rạ…
- Các vật liệu làm từ giấy
- Có nguồn gốc từ các sợi
- Các chất thải từ đồ ăn, thực phẩm.
- Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ gỗ tre và rơm,…
- Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ chất dẻo
- Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ da và cao su
- Các tờgiấy, các mảnh bìa, giấy vệ sinh,…
- Vải len, bì tải, bì nilon,…
- Các cọng rau, vỏ quả,
- Đồ dùng bằng gỗ như bàn, ghế, đồ chơi, vỏ dừa,…
- Phim cuộn, túi chất dẻo, chai, lọ chấtdẻo, nilon,…
- Giầy, bì, băng cao su,…
2 Các chất không cháy được
- Các kim loại không phải là sắt
- Các loại vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ sắt
- Các vật liệu không bị nam châm hút
- Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ thủy tinh
- Các loại vật liệu không cháy khác ngoài kim loại và thủy tinh
- Vỏ hộp, dây điện, hàng rào, dao, nắp lọ,…
- Vỏ hộp nhôm, giấy bao gói, đồ đựng
- Chai lọ, đồ đựng bằng thủy tinh, bóng đèn,…
- Vỏ trai, ốc, xương, gạch, đá, gốm,…
3 Các chất hỗn hợp -Tất cả các loại vật liệu khác không phân loại, đều thuộc loại này Loại này chia thành 2 phần: lớn hơn 5mm và nhỏ hơn 5mm.
- Đá cuội, cát, đất, tóc,…
Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng và Nguyễn Thị Kim Thi, 2001 Quản lý chất thải rắn, Tập 1 : Chất thải rắn đô thị NXB Xây Dựng.
Thành phần chất thải rắn
Thành phần lý học và hóa học của CTR đô thị biến đổi đáng kể tùy thuộc vào từng địa phương, mùa khí hậu, điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác.
Bảng 2.3THÀNH PHẦN RIÊNG BIỆT CỦA CTR SINH HOẠT
STT Thành phần Khối lượng (%)
Khoảng dao động Giá trị trung bình
Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng và Nguyễn Thị Kim Thi, 2001 Quản lý chất thải rắn, Tập 1 : Chất thải rắn đô thị NXB Xây Dựng
Thành phần hóa học của CTR bao gồm các chất dễ bay hơi khi đốt ở nhiệt độ 920°C, cùng với thành phần tro sau khi đốt và các chất dễ nóng chảy Khi đạt đến điểm nóng chảy, thể tích của rác giảm đến 95%.
Bảng 2.4THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CTR SINH HOẠT
Tính theo % trọng lượng khô
Carbon Hydro Oxy Nitơ Lưu huỳnh Tro
Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng và Nguyễn Thị Kim Thi, 2001 Quản lý chất thải rắn, Tập 1 : Chất thải rắn đô thị NXB Xây Dựng
2.1.5 Tính chất chất thải rắn [5]
Những tính chất quan trọng của chất thải rắn bao gồm: trọng lượng riêng, độ ẩm, khả năng giữ ẩm…
Trọng lượng riêng của CTR, hay còn gọi là mật độ, là chỉ số thể hiện trọng lượng của vật liệu trong một đơn vị thể tích Dữ liệu về trọng lượng riêng này rất quan trọng trong việc ước lượng tổng khối lượng và thể tích rắn cần được quản lý.
Trọng lượng riêng của chất thải rắn thay đổi rõ rệt theo vị trí địa lý, mùa trong năm, thói quen của người dân và thời gian lưu trữ
Bảng 2.5 TRỌNG LƯỢNG RIÊNG VÀ ĐỘ ẨM CÁC THÀNH PHẦN CỦA CTR ĐÔ THỊ
Loại chất thải Khốilượng riêng (Ib/yd 3 ) Độ ẩm(% trọng lượng)
Dao động Trung bình Dao động Trung bình
Nguồn: Nguyễn Văn Phước (2004), Giáo trình Quản lý chất thải rắn
Các chỉ tiêu hóa học quan trọng của chất thải rắn đô thị gồm: chất hữu cơ, chất tro, hàm lượng carbon cố định, nhiệt trị.
Chất hữu cơ được xác định bằng cách nung mẫu ở nhiệt độ 950 oC, trong đó phần bay hơi được coi là tổn thất khi nung Hàm lượng chất hữu cơ thường dao động từ 40% đến 60%, với giá trị trung bình khoảng 53%.
Chất tro: là phần còn lại sau khi nung ở 950 o C
Hàm lượng cacbon cố định là lượng cacbon còn lại sau khi loại bỏ các chất vô cơ không phải cacbon trong tro nung ở nhiệt độ 950°C Hàm lượng này thường dao động từ 5% đến 12%, với giá trị trung bình khoảng 7% Các chất vô cơ này đóng góp một phần vào tổng thành phần của tro.
15 – 30%, giá trị trung bình là 20%
Nhiệt trị: là giá trị nhiệt tạo thành khi đốt chất thải rắn Giá trị nhiệt được xác định theo công thức Dulong:
Btu/Ib = 145C + 610 (H 2 – 1/8 O 2 ) + 40S + 10N Trong đó: - C: cacbon,% trọng lượng;
Các thành phần hữu cơ trong CTR, không bao gồm nhựa, cao su và da, có thể được phân loại theo các tiêu chí sinh học.
- Các phần tử có thể hòa tan trong nước như: đường, tinh bột, amio acid và nhiều hữu cơ;
- Bán cellulose: các sản phẩm ngưng tụ của đường 5 và 6 cacbon;
- Cellulose: sản phẩm ngưng tụ của đường Glulose 6 cacbon;
- Dầu mỡ và sáp: là các este của rượu và các acid béo mạch dài;
- Chất gỗ (lignin): một sản phẩm polyme chứa các vòng thơm với nhóm methoxyl;
- Lignocelluloza: hợp chất do lignin và celluloza kết hợp với nhau;
- Protein: chất tạo thành các amino acid mạch thẳng;
Phần hữu cơ của chất thải rắn đô thị có tính chất sinh học quan trọng, vì hầu hết các thành phần này có khả năng chuyển hóa sinh học thành khí và các chất rắn vô cơ, hữu cơ khác Quá trình phân hủy các vật liệu hữu cơ trong chất thải rắn đô thị thường dẫn đến sự phát sinh mùi khó chịu và thu hút côn trùng.
Khả năng phân hủy sinh học các hợp phần hữu cơ trong chất thải
Thành phần CTR dễ bay hơi, được xác định bằng cách đốt ở 550 o C, thường sử
Việc sử dụng CTR bay hơi để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của phần hữu cơ trong CTR là không chính xác, vì một số thành phần hữu cơ trong CTR đô thị có tính bay hơi cao nhưng khả năng phân hủy lại thấp, như giấy in báo và cành cây Thay vào đó, hàm lượng lignin trong CTR có thể được sử dụng để ước lượng phần chất thải dễ phân hủy sinh học, và được tính toán theo một công thức cụ thể.
BF = 0.83 – 0.028 LC Trong đó: - BF: tỷ lệ phần phân hủy sinh học biểu diễn trên cơ sở các chất rắn dễ bay hơi.
- 0.83 và 0.028: hằng số thực nghiệm.
- LC: hàm lượng lignin của chất thải rắn dễ bay hơi được biểu diễn bằng phần trăm của trọng lượng khô
Khả năng phân hủy của các hợp chất hữu cơ trong chất thải rắn đô thị phụ thuộc vào hàm lượng lignin Các chất thải hữu cơ có hàm lượng lignin cao thường có khả năng phân hủy sinh học thấp hơn đáng kể so với các chất khác.
Bảng 2.6 KHẢ NĂNG PHÂN HỦY SINH HỌC CỦA CÁC CHẤT HỮU CƠ Hợp phần Chất rắn bay hơi(% tổng chất rắn)
Thành phần lignin (% chất rắn bay hơi)
Phần phân hủy sinh học
Mùi hôi phát sinh khi chất thải được lưu trữ lâu trong nhà, trạm trung chuyển và bãi đổ, đặc biệt là ở các thùng chứa trong nhà vào mùa khô với khí hậu nóng ẩm Sự hình thành mùi hôi chủ yếu do quá trình phân hủy kỵ khí của các thành phần hữu cơ dễ phân hủy có trong chất thải rắn.
Sự sinh sản của côn trùng, đặc biệt là ruồi, trở thành vấn đề nghiêm trọng trong mùa hè ở những khu vực nóng ẩm, đặc biệt là trong các thùng chứa chất thải rắn trong nhà Ruồi có khả năng phát triển nhanh chóng, chỉ trong vòng chưa đầy 2 tuần sau khi trứng được đẻ ra Quá trình phát triển của ruồi nhà từ trứng đến khi trưởng thành diễn ra rất nhanh và đáng lưu ý.
- Giai đoạn 1 của ấu trùng: 20h;
- Giai đoạn 2 của ấu trùng: 24h;
- Giai đoạn 3 của ấu trùng: 3ngày;
Thời gian phát triển của ruồi từ giai đoạn ấu trùng (giòi) trong các thùng chứa rác là rất quan trọng Nếu giòi đã phát triển, chúng sẽ khó bị loại bỏ khi rác trong thùng được đổ đi Những giòi còn sót lại có khả năng phát triển thành ruồi Ngoài ra, giòi cũng có thể bay ra khỏi các thùng chứa không được đậy kín và tiếp tục phát triển trong môi trường xung quanh.
Tốc độ phát sinh chất thải rắn
2.1.6.1 Các phương pháp dùng xác định khối lượng chất thải rắn
Xác định khối lượng chất thải rắn phát sinh và thu gom là yếu tố quan trọng trong quản lý chất thải rắn (CTR) Dữ liệu về tổng khối lượng chất thải phát sinh và khối lượng CTR thu gom được sử dụng để đánh giá hiệu quả quản lý và lập kế hoạch xử lý phù hợp.
- Hoạch định và đánh giá kết quả của quá trình thu hồi, tái sinh tái chế
Trong thiết kế các phương tiện và thiết bị vận chuyển, cũng như xử lý chất thải rắn, việc đo thể tích và khối lượng là rất quan trọng Phương pháp này sử dụng cả khối lượng và thể tích của chất thải rắn (CTR) để xác định lượng chất thải Tuy nhiên, cần lưu ý rằng phương pháp đo thể tích thường có độ sai số cao.
Khi so sánh khối lượng của CTR chưa nén và CTR được nén chặt trong xe thu gom, khối lượng của CTR chưa nén sẽ nhỏ hơn Cả hai giá trị này cũng khác với khối lượng CTR tiếp tục được ép ở bãi chôn lấp Do đó, khi đo bằng thể tích, kết quả cần được báo cáo kèm theo mức độ nén hoặc khối lượng riêng của CTR Để tránh nhầm lẫn, lượng CTR nên được biểu diễn dưới dạng khối lượng, vì đây là thông số chính xác nhất có thể cân trực tiếp mà không cần xem xét mức độ nén Việc biểu diễn bằng khối lượng cũng rất quan trọng trong tính toán vận chuyển, do lượng chất thải được phép chuyên chở thường dựa trên giới hạn khối lượng hơn là thể tích.
Phương pháp đếm tải là một kỹ thuật dựa vào việc ghi nhận đặc điểm và tính chất của nguồn chất thải, bao gồm loại chất thải và thể tích ước lượng, thông qua xe thu gom trong một khoảng thời gian dài Khối lượng chất thải phát sinh trong thời gian khảo sát, được gọi là khối lượng đơn vị, sẽ được tính toán dựa trên các số liệu thu thập tại khu vực nghiên cứu và các dữ liệu đã biết trước đó.
Phương pháp cân bằng vật chất là một phương pháp mang lại kết quả chính xác nhất, được áp dụng cho các nguồn phát sinh riêng lẻ như hộ gia đình, khu thương mại và khu công nghiệp Phương pháp này cung cấp dữ liệu đáng tin cậy cho chương trình quản lý CTR.
Phương pháp cân bằng vật chất được tiến hành các bước sau:
Bước đầu tiên trong nghiên cứu là xác định phạm vi, điều này rất quan trọng vì nó có thể giúp đơn giản hóa các tính toán cân bằng khối lượng trong nhiều trường hợp.
Xác định tất cả các hoạt động liên quan đến phạm vi nghiên cứu là bước quan trọng trong việc hiểu rõ nguồn gốc phát sinh chất thải Việc này giúp phân tích các yếu tố bên trong và bên ngoài có ảnh hưởng đến quy trình, từ đó đưa ra giải pháp giảm thiểu chất thải hiệu quả.
- Bước 3: Xác định tốc độ phát sinh CTR của từng hoạt động.
- Bước 4: Sử dụng các phép tính toán thích hợp xác định lượng chất sinh ra và lưu trữ.
Phương trình cân bằng khối lượng vật chất có thể được thiết lập một cách như sau:
Tốc độ tích luỹ = Tốc độ dòng vào – Tốc độ dòng ra – Tốcđộ phát sinh
Dạng toánhọc: [8] dM dt = ∑ M vào − ∑ M ra -r w
- dt dM : Tốc độ thay đổi khối lượng vật liệu tích lũy bên trong hệ thống nghiên cứu (kg/ngày, T/ngày)
- ∑ M vào : Tổng cộng các khối lượng vật liệu đi ra hệ thống nghiên cứu (kg/ngày)
- r ra : Tốc độ phátsinh chất thải (kg/ngày)
2.1.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ phát sinh chất thải rắn Ảnh hưởng của việc giảm thiểu và tái sinh chất thải tại nguồn
Giảm chất thải tại nguồn là phương pháp hiệu quả nhất để giảm lượng CTR, tiết kiệm chi phí phân loại và giảm thiểu các tác động tiêu cực đến môi trường.
Giảm thiểu chất thải tại nguồn phát sinh có thể đạt được thông qua việc thiết kế, sản xuất và đóng gói sản phẩm một cách hiệu quả, nhằm tối ưu hóa lượng chất thải, giảm thiểu thể tích vật liệu sử dụng và kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm.
Việc giảm chất thải có thể thực hiện tại các hộ gia đình, khu thương mại và khu công nghiệp thông qua việc tìm kiếm và mua sắm sản phẩm hữu dụng cùng khả năng tái sử dụng Tuy nhiên, hiện nay, việc giảm thiểu chất thải tại nguồn chưa được thực hiện đồng bộ và nghiêm túc, dẫn đến khó khăn trong việc ước tính ảnh hưởng của nó đến lượng chất thải phát sinh Điều này cho thấy rằng giảm chất thải tại nguồn là yếu tố quan trọng cần được nhà nước và người dân chú trọng để giảm thiểu lượng chất thải trong tương lai Do đó, cần thực hiện triệt để biện pháp này trong tất cả các công đoạn sản xuất.
- Tích cực sử dụng những sản phẩm có tính bền vững và khả năng phục hồi cao hơn.
- Thay thế các sản phẩm chỉ sử dụng một lần bằng các sản phẩm có khả năng tái sử dụng, tái chế.
- Sử dụng ít nguyên liệu hơn, ít năng lượng hơn.
- Tăng cường vật liệu có khả năng tái sinh được trong sản xuất.
Phát triển các chương trình khuyến khích nhà sản xuất giảm thiểu chất thải là rất cần thiết Đối với các hộ gia đình, việc tái chế chất thải từ khu dân cư đóng vai trò quan trọng trong việc giảm lượng rác thải cần thu gom, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý hoặc thải bỏ Ngoài ra, ảnh hưởng của luật pháp cũng góp phần định hình các hoạt động này, thúc đẩy sự tuân thủ và nâng cao ý thức bảo vệ môi trường.
Yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến khối lượng CTR là các luật lệ và quy định về sử dụng vật liệu và xử lý phế thải Các quy định này bao gồm việc quy định loại vật liệu cho thùng chứa và bao bì, cũng như khuyến khích sử dụng túi vải và túi giấy thay cho túi nilon Những quy định này không chỉ thúc đẩy việc mua bán mà còn khuyến khích người dân sử dụng lại các loại chai, lọ chứa, từ đó nâng cao ý thức bảo vệ môi trường.
Việc giảm khối lượng chất thải rắn (CTR) sẽ trở nên khả thi nếu người dân chấp nhận thay đổi thói quen và lối sống của mình nhằm bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và giảm gánh nặng kinh tế Điều này có vai trò quan trọng trong quản lý CTR Chương trình giáo dục thường xuyên đóng vai trò then chốt trong việc thay đổi nhận thức và thái độ của cộng đồng.
Mùa lễ tết và mùa giáng sinh là thời điểm mà nhu cầu tiêu dùng của con người tăng cao, dẫn đến sự gia tăng đáng kể lượng rác thải ra môi trường.
Ngoài ra lượng CTR sinh hoạt còn phụ thuộc vào thời tiết như mùa hè ở các nước ôn đới CTR thực phẩm chứa nhiều rau và trái cây.
Sự chuyển hóa tính chất của CTR đô thị
Quá trình hóa học cơ bản đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý CTR đô thị, với các chuyển hóa diễn ra do sự can thiệp của con người hoặc hiện tượng tự nhiên CTR có thể được chuyển hóa thông qua các phương thức vật lý, hóa học và sinh học.
2.2.1 Sự chuyển hóa vật lý
Sự chuyển hóa vật lý cơ bản xảy ra trong quá trình hoạt động của hệ thống quản lý CTR bao gồm:
- Giảm thể tích CTR bằng phương pháp cơ học: nghiền, nén ép, đóng kiện
- Giảm kích thước CTR bằng phương pháp cơ học: cắt
Sự chuyển hóa vật lý không làm thay đổi trạng thái của vật chất, như việc chuyển từ pha rắn sang pha khí, khác với quá trình chuyển hóa hóa học và sinh học.
2.2.2 Sự chuyển hóa hóa học
Sự chuyển hóa hóa học CTR là quá trình biến đổi các pha, như từ rắn sang lỏng hoặc khí Để giảm thể tích hoặc thu hồi sản phẩm, các quá trình hóa học cơ bản được áp dụng cho CTR đô thị bao gồm quá trình đốt cháy (oxi hóa hóa học), nhiệt phân và khí hóa.
Sự chuyển hóa sinh học
Sự chuyển hóa sinh học của thành phần hữu cơ trong chất thải rắn đô thị (CTR) giúp giảm thể tích và khối lượng chất thải, đồng thời tạo ra phân bón cải tạo đất và khí methane Vi sinh vật chủ yếu tham gia vào quá trình này bao gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc và atinomycetes Quá trình chuyển hóa có thể diễn ra trong môi trường hiếu khí hoặc kỵ khí, tùy thuộc vào sự hiện diện của oxy Đối với quá trình hiếu khí, cần cung cấp đủ oxy và các sản phẩm cuối cùng Các phương pháp sinh học để chuyển hóa thành phần hữu cơ trong CTR đô thị bao gồm phân huỷ hiếu khí và phân huỷ kỵ khí.
Ảnh hưởng CTR đến môi trường
2.3.1 CTR gây ô nhiễm môi trường đất
Thành phần chính trong CTRHC và CHC sẽ bị phân huỷ trong môi trường đất dưới hai điều kiện: yếm khí và hiếu khí Trong điều kiện hiếu khí, với độ ẩm thích hợp, quá trình phân huỷ tạo ra các sản phẩm trung gian và cuối cùng là các chất khoáng đơn giản như H2O và CO2 Ngược lại, trong điều kiện yếm khí, sản phẩm cuối cùng chủ yếu khác biệt so với quá trình hiếu khí.
CH 4 , CO 2 , H 2 O gây độc cho môi trường.
Khi lượng chất thải rắn (CTR) ở mức vừa phải, đất có khả năng tự làm sạch và không gây ô nhiễm Tuy nhiên, khi lượng CTR quá lớn, môi trường sẽ bị quá tải, dẫn đến ô nhiễm nghiêm trọng Ô nhiễm này, kết hợp với kim loại nặng và chất độc từ nước chảy trong đất, làm ô nhiễm mạch nước ngầm Một khi nước ngầm bị ô nhiễm, việc khắc phục trở nên rất khó khăn Hiện nay, nhiều bãi chứa và chôn lấp rác đang trong tình trạng ô nhiễm nặng nhưng chưa được xử lý, trong khi cư dân xung quanh vẫn phụ thuộc vào nguồn nước giếng cho sinh hoạt.
2.3.2 CTR gây ô nhiễm nguồn nước – cản trở dòng chảy
CTR thải có tác động nghiêm trọng đến môi trường nước, đặc biệt là nước mặt, dẫn đến ô nhiễm nặng nề trong hệ thống kênh rạch Việc ô nhiễm môi trường từ nguồn nước có thể gây ra hậu quả lớn nếu vi sinh CTR không được quản lý tốt.
Các CTR (chất thải rắn) giàu hữu cơ trong môi trường nước sẽ bị phân hủy nhanh chóng Phần nổi trên bề mặt trải qua quá trình khoáng hóa, tạo ra sản phẩm trung gian và cuối cùng là chất khoáng và nước Trong khi đó, phần chìm dưới nước sẽ phân giải yếm khí, có thể dẫn đến quá trình lên men, tạo ra các chất trung gian và sản phẩm cuối cùng là khí methane (CH4).
H2S, H2O và CO2 là những chất trung gian có mùi hôi và độc hại Ngoài ra, vi trùng và siêu vi trùng cũng là nguyên nhân gây bệnh đi kèm với ô nhiễm nguồn nước Sự ô nhiễm này không chỉ làm suy thoái và hủy hoại hệ sinh thái nước ngọt mà còn gây ra nhiều bệnh tật cho con người.
Rác thải kim loại có thể gây ăn mòn trong môi trường nước, dẫn đến hiện tượng oxi hóa có và không có oxy, làm ô nhiễm nguồn nước với các chất độc hại như thủy ngân (Hg), chì (Pb), kẽm (Zn) và sắt (Fe).
2.3.3 CTR gây ô nhiễm môi trường không khí
Chất thải có thể chứa các thành phần bay hơi, gây ra mùi khó chịu và có khả năng phát tán vào không khí, dẫn đến ô nhiễm Ngoài ra, dưới điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tối ưu (35°C, độ ẩm 70-80%), chất thải rắn có thể trải qua quá trình phân hủy nhờ vi sinh vật, góp phần làm ô nhiễm không khí.
Các đống CTR nhất là rác thực phẩm, nóng ẩm không được xử lý kịp thời và đúng kỹ thuật sẽ bốc mùi hôi thối.
Thành phần khí thải chủ yếu được tìm thấy ở các bãi chôn lấp CTR được thể hiện ở bảng 2.7
Bảng 2.7 THÀNH PHẦN KHÍ THẢI TRONG CTR
Thành phần Phần trăm thể tích
0 – 0,2 0,01 – 0,6 (Nguồn: Handbook of Solid Waste Management, 1994)
Trong các khí trên, khí CO 2 và CH 4 sinh ra từ quá trình phân huỷ kỵ khí, quá trình này kéo dài cho tới 18 tháng mới dừng hẳn.
Hầu hết khí thải từ đống rác chủ yếu là CO2 và CH4, chiếm tới 90% tổng lượng khí sinh ra Nếu chất thải rắn (CTR) không được xử lý đúng cách, khí CH4 và một phần khí khác sẽ phát sinh, gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.
CO 2, N 2 sẽ bay vào khí quyển sẽ gây nguy hiểm cho sinh vật, gây hiệu ứng nhà kính
Khi nguồn nước bị ô nhiễm, thực vật thủy sinh như tảo, rong và lục bình bị ảnh hưởng nghiêm trọng, dẫn đến hiện tượng héo lá, còi cọc và chết dần, làm gia tăng mức độ ô nhiễm Nước trở nên đen ngòm và hôi thối, trong khi thảm thực vật bị phá hoại Khi khả năng tự làm sạch của nguồn nước giảm, đất đai ven bờ cũng bị ô nhiễm nặng, gây ra tình trạng úng gốc, héo lá và khó phát triển cho cây trồng, đồng thời tạo ra hiện tượng xói lở nghiêm trọng ở hai bên bờ.
Những hình ảnh mất vệ sinh như rác thải bừa bãi quanh miệng cống không chỉ gây tắc nghẽn hệ thống thoát nước mà còn dẫn đến tình trạng ứ đọng vào mùa khô và ngập lụt vào mùa mưa, gây khó khăn cho việc di chuyển của người dân Bên cạnh đó, sự tồn tại của các điểm tập kết rác trên các tuyến đường cũng làm giảm mỹ quan và ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống sinh hoạt của các hộ gia đình lân cận.
2.3.5 CTR ảnh hưởng tới sức khoẻ cộng đồng
Môi trường và sức khỏe con người có mối liên hệ chặt chẽ; một môi trường không lành mạnh sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe Trong bối cảnh dân cư đông đúc và cuộc sống phức tạp, nhiều người phải sống trong điều kiện môi trường kém do sự thiếu quan tâm đến vấn đề này.
Việc thải chất hữu cơ và xác chết động vật qua các trung gian truyền bệnh có thể dẫn đến nhiều bệnh tật, thậm chí dịch bệnh, như dịch hạch gây ra cái chết cho hàng ngàn người trong những năm 1930-1940 Theo thống kê, chất thải rắn (CTR) đã gây ra 22 loại bệnh cho con người, trong đó CTR nhựa, dù có nhiều ưu điểm, lại trở thành nguyên nhân gây ung thư cho động vật ăn cỏ sau 49 năm ra đời Hơn nữa, khi đốt cháy nhựa ở nhiệt độ 1200°C, nó chuyển đổi thành dioxin, gây quái thai cho con người Ô nhiễm không khí từ CTR sinh hoạt ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật, đặc biệt qua đường hô hấp, gây ra các bệnh như viêm phổi và viêm họng.
Một số chất ô nhiễm có thể gây kích thích cho các bệnh lý như ho và hen suyễn Công nhân vệ sinh thường xuyên tiếp xúc với mùi hôi và khói bụi từ xe cộ, dẫn đến việc họ dễ mắc phải các chứng bệnh ngoài da như viêm da, viêm nang lông, chàm và mề đay.
2.3.6 Tăng trưởng chi phí về y tế do ônhiễm
Suy thoái môi trường tại các khu đô thị đang dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng số ca mắc bệnh về đường tuần hoàn, hô hấp và ung thư Điều này không chỉ làm giảm sức lao động mà còn khiến chi phí y tế, từ nguồn cá nhân đến ngân sách nhà nước và quỹ phúc lợi xã hội, tăng lên đáng kể.
Những nguyên tắc kỹ thuật trong công tác thu gom chất thải rắn
2.4.1 Nguồn phát thải CTR và phân loạiCTR tại nguồn
Nguồn phát thải CTR và phân loại CTR tại nguồn bao gồm các hoạt động nhặt, tập trung và phân loại chất thải rắn trước khi thu gom Trong quản lý chất thải rắn, các loại nhà ở và công trình được phân loại theo số tầng, với ba loại phổ biến nhất là: nhà một tầng, nhà hai tầng và nhà nhiều tầng.
-Nhà thấp tầng: dưới 4 tầng.
-Nhà trung tầng: từ 4 – 7 tầng.
-Nhà cao tầng: trên 7 tầng.
2.4.2 Thu gom, lưu trữ và vận chuyển chất thải rắn
Thuật ngữ “thu gom” không chỉ đề cập đến việc thu thập chất thải từ các nguồn khác nhau mà còn bao gồm cả việc vận chuyển chúng đến địa điểm chế biến hoặc tiêu hủy Hoạt động tháo dỡ các xe thu gom cũng là một phần quan trọng trong quy trình này Mặc dù các hoạt động vận chuyển và tháo dỡ thường giống nhau ở hầu hết các hệ thống thu gom, quy trình thu thập và nhặt chất thải rắn lại có sự khác biệt tùy thuộc vào loại hình hoạt động, khu vực phát sinh chất thải và các phương pháp lưu trữ chất thải giữa các lần thu gom.
2.4.2.1 Quy hoạch thu gom chất thải rắn
Quy hoạch thu gom chất thải rắn là quá trình đánh giá và tối ưu hóa việc sử dụng nguồn nhân lực và thiết bị nhằm đạt được hiệu quả cao nhất Khi thực hiện quy hoạch này, cần xem xét nhiều yếu tố quan trọng để đảm bảo việc thu gom chất thải diễn ra một cách hiệu quả và bền vững.
+ Chất thải rắn được tạo ra: số lượng, tỷ trọng, nguồn tạo thành
+ Phương thức thu gom: thu gom riêng biệt hay kết hợp.
+ Mức độ dịch vụ cần cung cấp: lề đường, lối đi, …
Tần suất và năng suất thu gom rác thải phụ thuộc vào số lượng công nhân và tổ chức trong mỗi êkíp, việc lập lộ trình thu gom theo từng khu vực, cùng với việc ghi chép nhật ký và báo cáo là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả.
+ Sử dụng hợp đồng thành phố hoặc các dịch vụ tư nhân
+ Thiết bị thu gom: kích cỡ, chủng loại, số lượng, sự thích ứng với các công việc khác
+ Khôi phục nguồn lực: giá thành, thị trường, thu gom, phân loại, …
+ Tiêu huỷ: phương pháp, địa điểm, chuyên chở, tính pháp lý
+ Mật độ dân số: kích thước nhà cửa, số lượng điểm dừng, lượng chất thải rắn tại mỗi điểm, những điểm dừng công cộng, …
+ Các đặc tính vật lý của khu vực: hình dạng và chiều rộng đường phố, địa hình, mô hình giao thông (giờ cao điểm, đường một chiều, …).
+ Khí hậu: mưa, gió, nhiệt độ, …
+ Đối tượng và khu vực phục vụ: dân cư (các hộ cá thể và những điểm dừng công cộng), doanh nghiệp, nhà máy
+ Các nguồn tài chính và nhân lực.
Các tiêu chí chính đặc trưng cho hiệu quả thu gom:
Số tấn chất thải được thu gom trong một giờ.
Tổng số hộ được phục vụ trong một giờ làm việc của một êkíp
Chi phí của một ngày thu gom
Chi phí cho mỗi lần dừng để thu gom.
Số lượng người được phục vụ bởi một xe trong mộttuần.
2.4.2.2 Các phương thức thu gom
Thu gom rác định kỳ tại các gia đình là một quy trình quan trọng, trong đó các xe thu gom hoạt động theo lịch trình đã được thỏa thuận trước, thường là 2-3 lần mỗi tuần hoặc hàng ngày Mỗi hộ gia đình cần chuẩn bị thùng rác riêng và mang đến địa điểm thu gom vào những thời gian đã quy định, đảm bảo việc thu dọn rác thải được thực hiện một cách hiệu quả và đúng thời gian.
Chính quyền thành phố cung cấp thùng rác tiêu chuẩn cho các hộ gia đình để thu gom chất thải rắn (CTR) hiệu quả Những thùng rác này được đặt trước cửa nhà, giúp công nhân vệ sinh dễ dàng thu gom và vận chuyển Hệ thống thu gom này cần được thực hiện đều đặn và theo một thời gian biểu chính xác để đảm bảo vệ sinh môi trường.
2.4.2.3 Hệ thống thu gom và vận chuyển chất thải rắn
Hệ thống thu gom được chia thành 2 loại dựa theo kiểu vận hành gồm (1) hệ thống thùng xe di động; (2) hệ thống thống xe cố định.
Hệ thống xe thùng di động là giải pháp thu gom chất thải rắn hiệu quả, trong đó các thùng chứa đầy chất thải được vận chuyển đến bãi chôn lấp và sau đó trả thùng rỗng về vị trí tập kết ban đầu Hệ thống này không chỉ giúp vận chuyển chất thải từ các nguồn phát sinh mà còn cho phép thay thế thùng rác đầy bằng thùng rỗng tại các điểm tập kết, tối ưu hóa quy trình thu gom và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Hệ thống thùng xe cố định là phương pháp thu gom chất thải rắn, trong đó các thùng chứa được đặt cố định tại điểm tập kết Người thu gom chỉ cần đổ chất thải vào thùng trong khoảng thời gian ngắn, giúp tối ưu hóa quy trình thu gom và đảm bảo hiệu quả.
2.4.2.4 Sơ đồ hóahệ thống thu gom
Sơ đồ trình tự vận hành với hệ thống xe thùng di động
Hình 2.1: Sơ đồ trình tự vận hành với hệ thống xe thùng di động kiểu thông thường
Chú thích: 1, 2, 3, … : Các vị trí đặt thùng
-: Chở thùng không _: Chở thùng đầy
Kiểu thay thùng (thay đổi vị trí thùng)
Hình 2.2 Sơ đồ trình tự vận hành với hệ thống xe thùng di động kiểu thay thùng xe
Hình 2.3 Sơ đồ tự vận hành với hệ thống xe thùng cố định
1 2 3 4 Điểm tập trung (Bãi chôn lấp, trạm trung chuyển hay xử lý)
Xe với thùng không về cơ quan kết thúc ca làm việc Điểm tập trung
Xe chở không tải đến hành trình tiếp theo hoặc về cơ quan kết thúc ca làm
Xe không từ cơ quan đến
2.4.2.5 Chọn tuyến đường thu gom vận chuyển
Các yếu tố cần xem xét khi chọn tuyến đường vận chuyển:
Xét đến chính sách và quy tắc hiện hành có liên quan đến việc tập trung CTR, số lần thu gom 1 tuần.
Điều kiện làm việc của hệ thống vận chuyển, các loại xe máy vận chuyển.
Tuyến đường cần phải chọn cho lúc bắt đầu hành trình và kết thúc hành trình phải ở đường phố chính.
Ở vùng địa hình dốc thì hành trình nên xuất phát từ chỗ cao đến chỗthấp.
Chất thải phát sinh tại các nút giao thông, khu phố đông người, thì phải được thu gom vào các giờ có mật độ giao thông thấp.
Những nguồn tạo thành CTR với khối lượng lớn cần phải tổ chức vận chuyển vào lúc ít gây ách tắc, ảnh hưởng cho môi trường.
Những vị trí có CTR ít và phân tán thì việc vận chuyển phải tổ chức thu gom cho phù hợp.
Tạo lập tuyến đường vận chuyển
Chuẩn bị bản đồ vị trí các điểm tập kết CTR trên đó có chỉ ra số lượng, thông tin nguồn chất thải rắn.
Phải phân tích thông tin và số liệu, cần thiết phải lập bảng tổng hợp thông tin
Để lựa chọn tuyến đường hợp lý, cần sơ bộ xác định từ hai đến ba phương án Việc so sánh các tuyến đường sẽ được thực hiện bằng cách thử nghiệm từng phương án, từ đó đưa ra quyết định chính xác nhất.
Các phương pháp quản lý và xử lý chất thải
Hình 2.4 Sơ đồ quan hệ của hệ thống quản lý chất thải rắn
- Tách kim loại, thủy tinh, giấy, plastic ra khỏi chất thải
- Đốt chất thải không thu hồi nhiệt
- Lọc tạo rắn đối với chất bán lỏng
- Chế biến phân ủ sinh học
Phân loại, lưu trữ,xử lý tại nguồn Thu gom
Tiêu hủy: đốt, ổn định, hóa rắn chôn lấp hợp vệ sinh
Xử lý, tái chế Trung chuyển và vận chuyển
- Chôn lấp hợp vệ sinh
2.5.3 Ngăn ngừa, giảm thiểu và tái sử dụng tại nguồn
Tối ưu hóa việc sử dụng nhiên liệu bằng cách giảm thiểu chất thải, tái sử dụng nguyên liệu thừa, điều chỉnh công thức sản phẩm để giảm lượng chất thải, và giảm thiểu bao bì bằng cách sử dụng vật liệu dễ phân hủy hoặc dễ tái chế.
Các cơ sở sản xuất cần thực hiện sản xuất sạch hơn hoặc cải tiến công nghệ sạch để giảm thiểu chất thải và tiết kiệm năng lượng cũng như tài nguyên.
Chất thải bao gồm nylon, nhựa, sắt thép, giấy vụn, vải vụn, kim loại và phế thải từ các ngành công nghiệp Việc thu gom và phân loại chất thải diễn ra ngay từ nguồn thải, theo nguyên tắc phân loại tại chỗ Những chất rắn có thể tái sử dụng, như giấy vụn, có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất giấy.
Plastic được tái sử dụng làm chất độn thêm khi chế tạo các sản phẩm nhựa, các loại sắt, thép thì được nấu lại, …
2.5.4 Thu gom và vận chuyển chất thải rắn
CTR từ các hoạt động sinh hoạt và sản xuất hàng ngày sẽ được thu gom và vận chuyển ngay trong ngày Phương án thu gom và vận chuyển này sẽ được điều chỉnh dựa trên vị trí khu dân cư, khối lượng CTR và thời gian thu gom.
2.5.5 Tiêu hủy chất thải rắn
Thiêu đốt CTR là phương pháp phổ biến được nhiều quốc gia, bao gồm Việt Nam, áp dụng để xử lý các loại CTR không thể xử lý bằng phương pháp khác Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ cao, oxi hóa CTR thành CO2 và hơi nước, trong khi các chất độc hại chuyển hóa thành khí và chất rắn không cháy Các khí độc hại được làm sạch trước khi thải ra môi trường, trong khi chất rắn sẽ được chôn lấp an toàn.
Chế biến phân bón là một quá trình xử lý sinh học các chất hữu cơ dễ phân hủy nhờ các vi sinh vật.
Phương pháp này phù hợp với khí hậu và kinh tế Việt Nam nhờ vào ưu điểm ít gây ô nhiễm, hiệu quả xử lý cao và sản phẩm tạo ra có giá trị kinh tế lớn.
2.5.7 Ổn định chất thải rắn Ổn định CTR là công nghệ trộn vật liệu thải với vật liệu dạng rắn, tạo thành thể rắn bao lấy chất thải hoặc cố định chất thải trong cấu trúc của vật rắn làm cho quá trình vận chuyển và chôn lấp an toàn hơn, phương pháp ổn định CTR chủ yếu sử dụng để xử lý CTR nguy hại.
2.5.8 Đổ CTR thành đống hay bãi hở Đây là phương pháp có từ lâu đời được sử dụng khi xử lý và tiêu hủy CTR thì chôn lấp là phương tiện phổ biến và đơn giản nhất, dễ thực hiện, mức an toàn cho con người và môi trường cao, được áp dụng khá phổ biến ở hầu hết các quốc gia trên thế giới và tại đó cóquỹ đất dồi dào
2.5.9 Chôn lấp hợp vệ sinh
Chôn lấp là một trong những phương pháp xử lý và tiêu hủy CTR phổ biến nhất, nhờ vào tính đơn giản và dễ thực hiện Phương pháp này đảm bảo mức độ an toàn cao cho con người và môi trường.
Chôn lấp hợp vệ sinh là khu đất thiết kế để giảm thiểu tác động môi trường từ việc thải bỏ chất thải rắn (CTR) Trong quá trình này, các hố chôn được đo đạc theo kích thước thiết kế, cùng với hệ thống lớp lót và thu nước rò rỉ được lắp đặt trước khi chôn lấp Chất thải được trải đều trên mặt hố, nén chặt và phủ lớp đất dày 15cm mỗi ngày Khi bãi chôn lấp đạt công suất tối đa, một lớp đất hoặc vật liệu bao phủ dày khoảng 60cm sẽ được thêm vào Sau khi đóng cửa bãi rác, diện tích này có thể được tái sử dụng cho nông nghiệp, chăn nuôi hoặc các hoạt động thể thao.
Bãi chôn lấp sẽ được thiết kế thành ba loại khác nhau dựa trên điều kiện tự nhiên, vị trí địa lý, địa chất thủy văn của công trình và các yếu tố kinh tế.
Bãi chôn lấp nổi là loại bãi chôn lấp được xây dựng trên mặt đất tại các khu vực có địa hình bằng phẳng hoặc ít dốc, như vùng gò đồi Tại đây, chất thải được tích tụ thành những đống cao.
Để bảo vệ bãi chôn lấp khỏi sự xâm nhập của nước rỉ rác, cần xây dựng các đê không thấm xung quanh khu vực này Điều này giúp ngăn chặn nước mặt xung quanh xâm nhập vào bãi chôn lấp và ngược lại, đảm bảo an toàn cho môi trường.
Hình 2.5 Bãi chôn lấp nổi.
Bãi chôn lấp chìm: Là loại bãi chìm dưới mặt đất hoặc tận dụng các hồ tự nhiên, mỏ khai thác cũ, các hào, mương, rãnh, …
Bãi chôn lấp kết hợp là một loại bãi xây dựng có cấu trúc nửa chìm nửa nổi, nơi chất thải không chỉ được chôn lấp trong hố mà còn được chất đống lên trên.
Hình 2.6 Bãi chôn lấp kết hợp chìm nổi.
Bãi chôn lấp ở khe núi: Là loại bãi được hình thành bằng cách tận dụng khe núi ở các vùng núi, đồi cao.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Giới thiệu sơ lược về cơ sở quản lý CTR sinh hoạt ở Tx.TDM
Thành phần
Thành phần CTRSH tại Tx.TDM chủ yếu là rác thực phẩm, nilon, giấy, nhựa, thủy tinh, lon, đồ hộp, phần lớn rác thực phẩm chiếm 70-96,7%; độ ẩm từ
Nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp (BCL) có hàm lượng chất hữu cơ cao, chiếm từ 78-85%, với các thành phần hữu cơ dễ phân hủy chiếm phần lớn Điều này cho thấy tính chất sinh học dễ phân hủy của nước rỉ rác trong môi trường này.
Bảng 3.1 CÁC LOẠI CHẤT THẢI ĐẶC TRƯNG TỪ NGUỒN THẢI SINH HOẠT
Nguồn thải Thành phần chất thải
Khu dân cư và thương mại
Chất thải thực phẩm, giấy, carton, nhựa, vải, cao su, CTR vườn, gỗ, các loại khác: tả lót, khăn vệ sinh…
Nhôm, kim loại chứa sắt
Chất thải đặc biệt bao gồm các loại như chất thải thể tích lớn, đồ điện gia dụng, hàng hóa, và CTR từ vườn được thu gom riêng Ngoài ra, còn có pin, dầu, lốp xe và chất thải nguy hại Các loại chất thải này cũng phát sinh từ viện nghiên cứu và công sở.
Giống như trình bày trong mục chất thải khu dân cư và khu thương mại.
Chất thải từ dịch vụ Rửa đường và hẻm phố: Bụi, CTR, xác động vật, xe máy hỏng.
Cỏ, mẫu cây thừa, gốc cây, các ống kim loại và nhựa cũ.
Chất thải thực phẩm, giấy báo, carton, giấy loại hỗn hợp, chai nước giải khát, can sữa và nước uống, nhựa hỗn hợp, vải, giẻ rách…
Khối lượng
Mỗi ngày, thị xã Thủ Dầu phát sinh khoảng 150 tấn chất thải rắn sinh hoạt, theo ước tính của Công ty TNHH Công Trình Đô Thị Bình Dương năm 2010 Tuy nhiên, tỷ lệ thu gom chất thải chỉ đạt khoảng 85% Tất cả lượng chất thải rắn này được vận chuyển đến nhà máy xử lý rác Chánh Phú Hòa để xử lý.
Bảng 3.2 KHỐI LƯỢNG RÁC TIẾP NHẬN CỦA TX.TDM
Nguồn: Công Ty Công Trình Đô Thị Bình Dương (2010).
Hệ thống lưu trữ tại nguồn
Hiện tại, các gia đình thường sử dụng thùng chứa CTR bằng nhựa, một số gia đình sử dụng thùng chứa bằng kim loại hoặc các giỏ tre nứa.
Hiện nay, người dân thường sử dụng chung một thùng chứa hoặc túi xốp, nilon để đựng chất thải rắn (CTR) Tại nhiều khu vực, các hộ gia đình còn tập trung chất thải vào một thùng chứa chung hoặc để thành đống tại một điểm cố định.
Các loại chất thải không có giá trị hoặc có giá trị thấp được lưu trữ trong túi nilon và để trước cửa nhà vào thời gian thu gom Những hộ gia đình không có mặt khi công nhân thu gom có thể để chất thải sẵn trước cửa để tiện cho việc thu dọn Tuy nhiên, hành động này tạo điều kiện cho những người thu nhặt ve chai bới móc, dẫn đến ô nhiễm và làm mất mỹ quan đô thị.
Năm Khối lượng CTRSH (tấn/năm)
Nhiều người dân thường lưu trữ các chất thải có giá trị trong nhà để bán cho những người thu mua phế liệu, trong khi một số gia đình khá giả lại cho chúng vào rác thải sinh hoạt hàng ngày.
Tại các chợ, không gian kinh doanh hạn chế khiến tiểu thương thường tận dụng khoảng trống để lưu trữ hàng hóa Hầu hết các chợ không có thùng chứa chất thải rắn (CTR) để tiếp nhận, dẫn đến việc CTR thường bị bỏ lại tại các lối đi Công nhân vệ sinh phải vào sâu bên trong để thu gom CTR, gây khó khăn cho việc duy trì vệ sinh trong chợ.
Tại các cơ quan, trường học, bệnh viện thì CTR được chứa trong các thùng chứa nhỏ và trung bình
Tình trạng thùng rác quá tải trên một số tuyến đường tại Thị xã gây mất mỹ quan, trong khi đó, một số khu vực lại thiếu thùng chứa rác Thêm vào đó, việc đặt thùng rác ở những vị trí không hợp lý khiến người dân có xu hướng vứt rác bừa bãi.
Hệ thống thu gom và vận chuyển
Hiện tại, trên địa bàn Tx.TDM không có trạm trung chuyển rác thải Rác thải được thu gom trực tiếp tại các điểm tập kết như thùng chứa và sau đó được vận chuyển thẳng đến nhà máy xử lý rác thải Chánh Phú Hòa, thuộc huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương Toàn bộ công tác thu gom và vận chuyển rác thải được thực hiện bởi Công ty TNHH Một Thành Viên Công Trình Đô Thị Bình Dương, đơn vị hiện đang sở hữu một số xe ép rác.
- Xe ép rác loại 4 tấn: 7 chiếc
- Xe ép rác loại 2 tấn: 4 chiếc
- Xe ép rác loại 4 tấn: 4 chiếc
- Xe ép rác loại 10 tấn: 4 chiếc
Toàn thị xã hiện có 40 điểm tập kết rác, nơi tiếp nhận chất thải rắn sinh hoạt từ các khu dân cư, đường phố, cơ quan, doanh nghiệp và công ty hàng ngày.
Thành viên Công trình Đô thị Bình Dương thực hiện việc thu gom chất thải rắn (CTR) bằng xe đẩy tay và vận chuyển đến các điểm tập kết tạm thời trong khu vực Tại trung tâm chợ của thị xã, CTR sẽ được ban quản lý chợ thu gom và đưa đến điểm tập kết chung Đối với CTR từ bệnh viện, việc phân loại được thực hiện tại nguồn; chất thải nguy hại sẽ được bệnh viện tự xử lý qua chôn lấp hoặc đốt, trong khi chất thải rắn sinh hoạt sẽ được tập kết tại khu vực và thu gom chung với chất thải rắn sinh hoạt của thị xã.
Công tác thu gom chất thải rắn sinh hoạt chủ yếu diễn ra trên các tuyến đường chính, một số hẻm và chợ có giao thông thuận lợi, đặc biệt là những tuyến đường đã được trải nhựa Tuy nhiên, một số tuyến đường và hẻm nhỏ tại các phường vẫn chưa được thu gom, và phương tiện thu gom chất thải sinh hoạt trong thị xã hiện vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu, với kỹ thuật còn thô sơ và lạc hậu.
Việc thu gom rác thải sinh hoạt tại thị xã vẫn gặp nhiều khó khăn, với tỷ lệ thu gom chỉ đạt 85% Lượng rác thải chủ yếu được thu gom trong khu vực nội thị.
Chất thải rắn sinh hoạt sau khi được thu gom tại các điểm tập kết tạm thời sẽ được xe ép rác vận chuyển đến nhà máy xử lý rác thải Chánh Phú Hòa.
Hình 3.2: Hệ thống thu gom và vận chuyển CTRSH của Tx.TDM
Xử lý - thu hồi và tái sử dụng chất thải rắn
Rác thải được thu gom tại các điểm tập kết mà không được phân loại từ nguồn, sau đó được vận chuyển bằng xe ép rác đến nhà máy xử lý rác Chánh Phú Hòa Tại đây, rác mới được xử lý, phân loại và tái chế.
Dự báo chuyển biến chất thải rắn sinh hoạt Thị Xã Thủ Dầu Một đến năm 2020
3.1.6 Xử lý - thu hồi và tái sử dụng chất thải rắn
Rác thải được thu gom tại các điểm tập kết mà không được phân loại ngay từ nguồn, sau đó được vận chuyển bằng xe ép rác đến nhà máy xử lý rác Chánh Phú Hòa Tại đây, rác sẽ được xử lý bằng cách chôn lấp, phân loại và tái chế.
3.1.7 Bãi chôn lấpchất thải rắn
Tỉnh Bình Dương đã hoàn thành xây dựng khu liên hợp xử lý chất thải rắn với diện tích 75ha và công suất thiết kế đạt 400 tấn/ngày Tuy nhiên, khu liên hợp này đã tiếp nhận thực tế lên đến 545 tấn chất thải, theo thông tin từ nhà máy xử lý rác Chánh Phú Hòa.
Việc chôn lấp được thực hiện tại bãi chôn lấp nhà máy xử lý rác Chánh Phú
Hòa, đi kèm với việc sử dụng hóa chất khử mùi, thuốc diệt ruồi, hóa chất làm tăng tốc độ phân hủy của rác
3.2 Dự báo chuyển biến chất thải rắn sinh hoạt TX.TDMMột đến năm 2020 3.2.1 Căn cứ dự báo
- CTR sinh hoạt từ các hộ gia đình chiếm 59,8%.
CÁC ĐIỂM TẬP KẾT RÁC
- 4,9% còn lại là CTR từ công sở, trường học, cơ quan, nhà hàng,…
Dự báo tổng khối lượng chất thải rắn (CTR) trong tương lai tại Thị Xã Thủ Dầu Một là rất cần thiết để xây dựng kế hoạch đầu tư hợp lý cho việc thu gom và vận chuyển CTR hiệu quả.
Hiện nay, tổng khối lượng CTR phát sinh trong tương lai của một khu vực được dự báo dựa trên 3 căn cứ sau:
• Số dân và tỷ lệ tăng dân số.
• Tỷ lệ phần trăm (%) dân cư được phục vụ.
• Khối lượng CTR bình quân đầu người theo thu nhập.
Một cách tổng quát có thể tính khối lượng CTR phát sinh tại một khu vực được dự báo trên 2 phương pháp sau:
• Phương pháp dự báo theo số dân và tỷ lệ tăng dân số.
• Phương pháp dự báo khối lượng thải dựa trên số dân được phục vụ
Trong phần này, chúng ta sẽ tính toán khối lượng phát sinh CTR tại Thị Xã Thủ Dầu Một trong giai đoạn 2015 đến 2020 Phương pháp được sử dụng là dự báo dựa trên số dân và tỷ lệ tăng dân số.
CTRSH được phát sinh chủ yếu từ các nguồn sau:
CTR từ đường phố và các khu vực công cộng chủ yếu bao gồm lá cây, rác thải sinh hoạt do hộ dân xả ra, rác từ khách vãng lai và một phần rác bị rơi vãi trong quá trình thu gom, vận chuyển.
- CTR công sở: là lượng CTR phát sinh từ các cơ quan, xí nghiệp nhà nước hoặc tư nhiên, trường học, bệnh viện…
- CTR chợ: phát sinh từ hoạt động mua bán, vận chuyển hàng hóa, tại các quán ăn uống trong chợ.
- CTR từ các dịch vụ, khách sạn, nhà hàng:lượng CTR phát sinh từ sinh hoạt, phục vụ ăn uống cho khách địa phương và khách vãng lai
- CTR từ hộ gia đình: phát sinh từ sinh hoạt của dân cư
3.2.3 Dự đoán dân số (Dựa vào tốc độ tăng dân số tự nhiên)
Phương trình biểu diễn tốc độ gia tăng dân số:
N: dân số của năm cần tính.
Dân số của năm cần tính được xác định bằng cách sử dụng năm gốc, tỉ lệ gia tăng dân số (bao gồm cả tự nhiên và cơ giới) và hiệu số giữa năm cần tính và năm gốc.
VD 1: Tính số dân năm 2011 Lấy số dân 2010 là 280.680 làm gốc Với r = 0,021
VD 2: Tính số dân năm 2012 Lấy số dân 2010 là 280.680 làm gốc Với r = 0,021
Bảng 3.3 DỰ BÁO TỐC ĐỘ PHÁT SINH DÂN SỐ
Năm Tốc độ tăng dân số Dân số
3.2.4 Dự báo khối lượng CTR củaThị Xãđến năm 2020
Phương pháp dự báo theo số dân và tỷ lệ tăng dân số
Phương pháp này dựa trên số dân hiện tại của Thị Xã Thủ Dầu Một kết hợp với mô hình toán học để dự báo dân số trong tương lai, từ đó tính toán tổng lượng CTR phát sinh hiện tại và trong những năm tới của Thị xã.
Công thức dự đóan áp dụng như sau:
Khối lượng CTR (tấn/ngày) = [tốc độ thải CTR (kg/người/ngày) * dân số trong năm(người)] /1000
- Theo thống kê thì mỗi ngày mỗi người thải ra khoảng 0,8 kg
- Trong đóCTRHC chiếm 79,17% và CTRVC chiếm 20,83%
- Giả sử CTR được thu gom hoàn toàn
VD 1: Tính khối lượng rác năm 2012 với dân số năm 2012 là 292.593 người
VD 2: Tính khối lượng rác năm 2013 với dân số năm 2013 là 298737 người
Bảng 3.4BẢNG DỰ BÁO TỐC ĐỘ PHÁT SINH RÁC THẢI
Năm Dân số Tốc độ phát sinh CTR kg/người ngày
Khối lượng CTR phát sinh trong 1 ngày tấn/ngày
Khối lượng CTR phát sinh trong một năm ( tấn )
Đề xuất các giải pháp xử lý chất thải rắn và chôn lấp
Hiện nay, việc chôn lấp hợp vệ sinh và thiêu đốt chất thải nguy hại tại Thị Xã Thủ Dầu Một vẫn được thực hiện tại nhà máy xử lý rác Chánh Phú Hòa Tuy nhiên, với sự phát triển kinh tế toàn cầu, gia tăng dân số và di cư từ nông thôn ra thành phố, nhu cầu về bãi chôn lấp quy mô ngày càng cao Điều này đặt ra yêu cầu cần thu hẹp diện tích đất canh tác và đô thị để mở rộng bãi chôn lấp, từ đó, người làm công tác môi trường cần tìm ra giải pháp phù hợp và áp dụng công nghệ mới vào xử lý chất thải rắn.
Trên địa bàn Thị Xã Thủ Dầu Một, có một số công nghệ tiên tiến có thể áp dụng để xử lý chất thải rắn (CTR) Những công nghệ này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả quản lý chất thải mà còn góp phần bảo vệ môi trường và cải thiện chất lượng sống cho người dân Việc áp dụng các giải pháp công nghệ hiện đại sẽ tạo ra những phương pháp xử lý CTR bền vững và thân thiện với môi trường.
3.3.1 Giải pháp xử lý chất thải rắn
Công nghệ sản xuất phân Compost
Giải pháp chế biến phân compost tại Tx.TDM sẽ giúp giải quyết tình trạng quá tải bãi chôn lấp hiện nay Quá trình phân hủy chất thải rắn (CTR) diễn ra tự nhiên, chỉ cần phun chế phẩm EM để khử mùi và đốt lớp CTR trên bề mặt vào mùa khô Tuy nhiên, lượng CTR hữu cơ tồn đọng lớn đang gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường xung quanh.
Nhà máy xử lý CTR không chỉ tạo ra sản phẩm hữu ích cho nông nghiệp mà còn mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể Do đó, dự án này vừa có ý nghĩa xã hội vừa đóng góp vào sự phát triển kinh tế.
Dựa vào thành phần chất thải rắn thực tế của Thị Xã, kỹ thuật ủ compost được lựa chọn vì 81% lượng rác thải sinh hoạt là chất thải hữu cơ, cung cấp nguồn nguyên liệu phong phú cho phân bón nông nghiệp Vật liệu độn cho phương pháp ủ bao gồm mạt cưa, sơ dừa, trấu và cỏ khô, rất đa dạng Nhiệt độ và độ ẩm tại đây ổn định, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình compost phát triển.
Công nghệ ủ CTR là quá trình phân giải phức tạp các thành phần như gluxit, lipit, protein và ẩm, với sự hỗ trợ của vi khuẩn hiếu khí, giúp tối ưu hóa hoạt động của vi sinh vật và rút ngắn thời gian ủ phân Tùy thuộc vào công nghệ sử dụng, vi sinh vật kỵ khí hoặc hiếu khí sẽ chiếm ưu thế trong quá trình này.
Công nghệ ủ chất hữu cơ bao gồm nhiều phương pháp như ủ đống thống khí cưỡng bức, ủ luống với việc đảo định kỳ, hoặc kết hợp giữa thổi khí và đảo Ngoài ra, có thể thực hiện ủ trong hố hoặc hầm kín để thu khí mêtan hiệu quả.
Quá trình này tận dụng khả năng sống của vi sinh vật hiếu khí để phân giải chất thải hữu cơ dễ phân hủy thành mùn bã hữu cơ và sinh khối vi sinh vật Mùn bã hữu cơ và sinh khối vi sinh vật sẽ được tách ra và pha trộn với NPK, sau đó tinh chế thành phân hữu cơ Phần còn lại bao gồm các chất thải vô cơ.
CTRHC khó phân huỷ sẽ được mang đi chôn lấp Quá trình công nghệ này diễn ra trong hai giai đoạn:
Giai đoạn I của quá trình phân huỷ diệp lục, gọi là giai đoạn mesophyllic, diễn ra ở nhiệt độ dưới 40 độ C với sự chiếm ưu thế của vi khuẩn mesophyllic Trong giai đoạn này, hoạt động của vi sinh vật (VSV) dẫn đến sự chuyển đổi của môi trường sang trạng thái axit nhẹ.
Giai đoạn II của quá trình phân giải nhiệt diễn ra khi nhiệt độ vượt quá 40 o C, dẫn đến sự chết hàng loạt của vi sinh vật mesophyllic và sự gia tăng của vi sinh vật thermophyllic Sự hoạt động của vi sinh vật này đã chuyển đổi môi trường từ axit sang kiềm thông qua việc tạo ra amonia Khi quá trình phân giải gần kết thúc, hỗn hợp phế thải trở nên gần trung tính và chuyển hóa thành các chất dinh dưỡng như đạm NO3 - và NH4 +.
Quá trình phân giải nhiệt đạt nhiệt độ trên 55°C, giúp tiêu diệt một số vi khuẩn độc hại trong hỗn hợp phế thải, đây là một ưu điểm nổi bật của công nghệ này Để đảm bảo quá trình phân hủy phế thải diễn ra hiệu quả qua hai giai đoạn phân hủy diệp lục và phân giải nhiệt, cần cung cấp đủ không khí (oxy) và độ ẩm cho vi sinh vật.
3.3.2.1 Táichế chất thải vô cơ
Lượng CTR vô cơ trong CTRSH đang gia tăng do chất lượng cuộc sống cải thiện Nếu biết cách sử dụng đúng, CTR có thể mang lại lợi nhuận kinh tế thay vì bị bỏ đi Việc tăng cường thu hồi sản phẩm đã qua sử dụng để tái sử dụng cho cùng một mục đích hoặc mục đích khác là rất quan trọng Tái sử dụng chủ yếu tập trung vào chai đựng đồ uống và bao bì vận chuyển thông qua hệ thống đặt cọc, tạo ra một chu trình khép kín: sản xuất – lưu thông – tiêu dùng – lưu thông – sản xuất.
Khuyến khích các cơ sở tái chế CTR thu hồi và xử lý các sản phẩm đã qua sử dụng để đưa trở lại thị trường dưới dạng sản phẩm nguyên bản hoặc phát triển các sản phẩm mới.
Nhiều loại chất thải có thể được tái chế và tái sử dụng, bao gồm: lon nhôm, nhôm các loại, nhựa, túi nylon, sắt vụn, giấy báo, giấy tập, bìa carton, nhớt cặn, thủy tinh, sắt, đồng và cao su.
Tái sử dụng và tái chế chất thải công nghiệp (CTR) có thể đạt hiệu quả cao tại các khu công nghiệp tập trung thông qua việc xây dựng một hệ thống thông tin hiệu quả để trao đổi chất thải Hệ thống này cho phép các loại chất thải cần loại bỏ ở một địa điểm có thể trở thành nguyên liệu đầu vào cho các cơ sở khác, góp phần tối ưu hóa nguồn tài nguyên và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
