5.1.1. Khái niệm chung
- Chất thải rắn hoặc các hợp phần chọn lọc, thu hồi từ chất thải rắn, tuỳ thuộc các điều kiện địa phương, có thể có giá trị như nguồn nguyên liệu cho công nghiệp, nhiên liệu cho việc sản xuất năng l−ợng hoặc nh− vật liệu làm giầu
đất.
- Trong số các vật liệu thu hồi, một số có thể tái sử dụng trực tiếp, số khác phải qua tái chế thành dạng sản phẩm ban đầu hay dạng sản phẩm khác.
Các vật liệu có thể tái sử dụng trực tiếp nh− đồ gỗ, tủ, bàn ghế cũ, ...
Các vật liệu khác gọi là vật liệu tái chế phải qua giai đoạn công nghệ sản xuất, tái chế nhất định để thành các sản phẩm chuyển hoá hoá học, sinh học và năng l−ợng (bảng 5.1)
Tái chế là hoạt động thu hồi lại từ chất thải các thành phần có thể sử dụng
để chế biến thành các sản phẩm mới sử dụng lại cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất.
Sơ đồ tóm tắt quá trình thu hồi tài nguyên, sản phẩm, năng l−ợng đ−ợc biểu thị ở hình 5.1.
5.1.2. Cơ sở lựa chọn ph−ơng án
Khi lựa chọn các ph−ơng án cần xem xét các yếu tố sau:
- Thành phần tính chất, giá trị kinh tế hay giá trị sử dụng các loại vật liệu;
- Tổng l−ợng vật liệu có thể tái sử dụng, tái chế từ chất thải rắn;
- Khả năng thu hồi sản phẩm và năng l−ợng cũng nh− thiết bị công nghệ;
- Yêu cầu bảo vệ môi tr−ờng.
Giai đoạn
®Çu ChÊt
thải rắn
Ph©n loại
Quá trình chuyển hoá các
hợp phần bằng hoá + sinh học
ChuyÓn hoá năng
l−ợng Bãi thải
Vật liệu không thu hồi
Vật liệu
không thu hồi Khí tro
VËt liệu
ồ chuyển hoá Sản phẩm thu hồi hoặc sản phÈm phô Giai đoạn
gi÷a
Chuyển hoá năng l−ợng
N¨ng l−ợng
điện Hợp
phÇn
đã
ph©n loại
Sản phÈm chuyÓn
hoá
Quá trình chuẩn bị:
- Giảm kích th−ớc - Tách phân chia.
- Quá trình hoá học.
- Quá trình sinh học - Đốt thu hồi nhiệt.
- ủ.
* Ghi chú: Biên giới các hệ thống.
Hình 5.1. Sơ đồ tóm tắt qui trình công nghệ xử lý vμ thu hồi tμi nguyên, sản phẩm - năng l−ợng.
- Các điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội và các điều kiện địa phương khác.
Yếu tố đầu tiên là thống kê các vật liệu, giá trị của chúng và xem xét các quá trình công nghệ và hệ thống thu hồi.
- Thống kê các vật liệu đặc thù.
Giấy, cao su, chất dẻo thuỷ tinh, kim loại sắt, chất hữu cơ, vô cơ là những sản phẩm chủ yếu có thể thu hồi đ−ợc từ chất thải rắn đô thị (xem bảng 5.1).
Bảng 5.1. Thống kê các vật liệu ảnh h−ởng tới việc chọn và thiết kế vận hành các quy trình công nghệ
Kiểu dùng lại và các hợp phần vật liệu
Danh mục thống kê loại vật liệu và mục tiêu sử dụng
- Nguồn vật liệu thô:
Giấy các tông L−ợng vật liệu không phải báo lẫn vào trong tổng l−ợng tích luỹ và điểm lấy ra
Cao su Tiêu chuẩn thu hồi, thống kê Chất dẻo ABS, PVC, mức độ trong sạch Vải Loại vật liệu, mức độ trong sạch
Thuỷ tinh L−ợng vật liệu, mầu, l−ợng hộp kim loại lẫn vào, độ trong sạch
Kim loại sắt Nguồn: sinh hoạt, công nghiệp, dung trọng, độ sạch độ bẩn, chì nhôm thiếc- số l−ợng, điểm lấy ra
Nhôm Hạt, kích thước, độ sạch, dung trọng, số lượng...
Kim loại không sắt Biến đổi theo nhu cầu địa phương, thị trường - Nguồn nhiên liệu:
Chất hữu cơ cháy đ−ợc Thành phần, nhiệt l−ợng, ẩm, giới hạn tàng trữ, số l−ợng, bán phân phối năng l−ợng, sản phẩm phụ
Giấy thải Thay đổi theo nhu cầu địa phương và thị trường - Phục hồi đất
Chất hữu cơ Thành phần,mức độ ô nhiễm; mùn hữu cơ-sử dụng đất, quy định của Quốc gia và địa phương
Chất vô cơ Quy định quốc gia, địa phương, mục tiêu sử dụng đất
Trong những điều kiện nhất định, việc quyết định thu hồi một, một số hoặc tất cả các vật liệu có thể thu hồi, thường dựa trên cơ sở đánh giá kinh tế và các điêù kiện địa phương khác.
5.1.3. Các quá trình công nghệ vμ kỹ thuật xử lý sơ bộ - Giảm thể tích cơ học (nén, ép);
- Giảm thể tích bằng hoá học (đốt);
- Giảm kích th−ớc cơ học (băm, cắt, nghiền…);
- Tách phân chia theo từng thành phần (thủ công hoặc cơ giới);
- Làm khô và khử nước (giảm độ ẩm của cặn).
5.1.4. Hệ thống quá trình vμ thu hồi
Vật liệu thô thường có 8 loại vật liệu khác nhau từ chất thải rắn đô thị (bảng 5-1)
- Các đặc tính chi tiết: độ sạch, dung trọng...
- Nguồn nhiên liệu: Thu hồi trực tiếp: đốt + thu hồi nhiệt
Nhờ chuyển hoá chất thải thành nhiên liệu dầu mỡ, khí... có thể tích luỹ và vận chuyển đi xa thành năng l−ợng thị tr−ờng.
Trựctiếp: sản xuất hơi.
- Phục hồi đất: chất hữu cơ của chất thải dùng để làm giầu đất dưới dạng ph©n bãn.
Một phần chất thải đ−ợc thu hồi để tái sử dụng bao gồm chủ yếu là thuỷ tinh (0,31-2,0%); kim loại (1,02-5,0%), giấy, chất dẻo (chiếm 4,71-9,5%).
Thu hồi các sản phẩm chuyển hoá sinh học: Chủ yếu thông qua quá trình lên men phân huỷ chuyển hoá sinh học để thu hồi các sản phẩm nh−: phân bón, khí mêtan, prôtein, các loại cồn và nhiều hợp chất hữu cơ khác. Chất thải rắn sinh hoạt, do có thành phần chất hữu cơ chiếm tỷ trọng lớn (từ 44-50%) nên có thể tận dụng để sản xuất phân hữu cơ, cung cấp cho khu vực ngoại thành để cải tạo đất nông nghiệp.
Thu hồi sản phẩm chuyển hoá hoá học: Chủ yếu dùng phương pháp đốt
để thành các sản phẩm khí đốt, hơi nóng. Các vật liệu dễ cháy có thể dùng làm nguồn nhiên liệu, chuyển hoá thành năng l−ợng.... Loại này th−ờng chiếm từ 5- 10% trọng l−ợng chất thải rắn đô thị.
Thu hồi năng l−ợng từ các sản phẩm chuyển hoá: Từ các sản phẩm chuyển hoá bằng quá trình hoá học, sinh học có thể chuyển thành năng l−ợng bằng quá trình đốt tạo thành hơi nước và phát điện.
Chất thải rắn xây dựng và các thành phần không cháy đ−ợc khác nh− vỏ ốc, xương, gạch đá, sành sứ và tạp chất khó phân loại chiếm từ 38,5-27,5% đưa
đi san nền hoặc chôn lấp trực tiếp ở các bãi thải sinh hoạt.
Các chất thải từ các trung tâm th−ơng mại hay các quá trình sản xuất công nghiệp phải đ−ợc phân loại từ xí nghiệp để thu hồi phần có thể tái chế. Phần loại bỏ, tuỳ theo mức độ nguy hiểm, độc hại phải áp dụng các biện pháp xử lý đặc biệt để đ−a đi chôn lấp.
ở khu vực đồng bằng sông Hồng, có các làng nghề tái chế chất thải nh−
D−ơng ổ (giấy), Đa Hội (thép) tỉnh Bắc Ninh; Xã Minh Khai, tỉnh H−ng Yên (tái chế vật liệu chất dẻo),...
Hoạt động tái chế mang lại những lợi ích sau:
- Tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên bởi việc sử dụng vật liệu đ−ợc tái chế vật liệu gốc;
- Giảm l−ợng rác thông qua việc giảm chi phí đổ thải, giảm tác động môi trường do đổ thải gây ra, tiết kiệm diện tích chôn lấp;
- Một lợi ích quan trọng là có thể thu lợi nhuận từ hoạt động tái chế; hoạt
động tái chế lúc này sẽ mang tính kinh doanh và vì thế có thể giải thích tại sao các vật liệu có thể tái chế hiện đ−ợc thu gom ngay từ nguồn phát sinh cho tới khâu xử lý và tiêu huỷ cuối cùng.