Mục đích của nghiên cứu về đặc tính chất thải là để xác định l−ợng chất thải phát sinh trong một bộ phận dân c− nhất định và thành phần chất thải, và thường xác định theo trọng lượng chứ không phải khối lượng. Nghiên cứu về
đặc tính chất thải còn có thể cung cấp cho chúng ta các −ớc tính về những đặc
điểm của một luồng chất thải, ví dụ nh− độ ẩm, năng l−ợng và thành phần hóa học.
Phương pháp khoa học khả thi nhất để tiến hành phân tích thành phần chất thải là "lấy mẫu và phân loại" hoặc phân tích trực tiếp chất thải. Với phương pháp này, người nghiên cứu phải lấy mẫu đại diện của chất thải từ một bộ phận dân c− nhất định, phân loại chúng thành các chủng loại khác nhau, xác
định trọng l−ợng của chất thải mỗi loại và sau đó tính toán tỷ lệ phần trăm trong
tổng số chất thải của mỗi mẫu đại diện cho mỗi loại. Các nhà nghiên cứu đang tranh cãi khá gay gắt về khối l−ợng chất thải bao nhiêu là đủ để có thể làm mẫu
đại diện. Cả 2 tác giả Tchobanoglous (1993) và Martin (1995) cùng đồng sự đề xuất khối l−ợng tiêu chuẩn để làm mẫu là 90 kg cho mỗi mẫu. Vì tỷ lệ phần trăm của mỗi thành phần trong luồng chất thải là khác nhau, do đó để có 1% sai số cỡ mẫu với 95% khoảng tin cậy, số mẫu trọng l−ợng 90 kg cần có để xác
định mỗi thành phần sau đây của một luồng chất thải đối với giấy, 35 đối với kim loại, 19 đối với thủy tinh và 13 đối với nhựa. Việc giảm cỡ mẫu hoặc cỡ của mỗi mẫu sẽ làm gia tăng sai số cỡ mẫu.
Những khuyến nghị trên sẽ phù hợp nhất cho việc lập mẫu chất thải hỗn hợp tại các bãi rác hoặc các điểm trung chuyển. Việc lập mẫu chất thải tại các hộ gia đình cần một hướng dẫn khác, bởi vì khối lượng chất thải do mỗi hộ gia
đình sản sinh ra thấp hơn nhiều so với mẫu 90 kg. Ví dụ từ hình 2.1, l−ợng chất thải bình quân đầu ng−ời tại thành phố Hồ Chí Minh là 1,24 kg một ngày. Vì
thế số l−ợng mẫu chất thải lấy tại các hộ gia đình cần nhiều hơn để đạt đ−ợc sự chính xác. Một số nhà nghiên cứu (nh− Abu Qdais và đồng sự, 1997, Bolaane và Ali 2004) đã sử dụng công thức chuẩn sau để tính cỡ của mẫu:
N = (Z x S/E)2
Trong đó N là cỡ của mẫu, Z là chỉ số Z cho phân phối chuẩn, thông thường liên quan đến mức xác suất định trước (ví dụ Z = 1,96 đối với mức xác suất 95%), S là độ lệch tiêu chuẩn của mẫu và E là lỗi sai số chọn mẫu. Việc lập mẫu phải đ−ợc thực hiện trong vòng ít nhất 7 ngày liền để lấy đ−ợc sự biến đổi theo tuần, và ít nhất một năm 2 lần để thấy đ−ợc sự khác biệt giữa các mùa.
Khối l−ợng chất thải đ−ợc tính khi còn −ớt, tức là đ−ợc cân tr−ớc khi đ−ợc làm khô, tự nhiên hoặc nhân tạo.
Trong nghiên cứu về thành phần chất thải có nhiều cách phân loại. Cách phổ biến nhất đ−ợc sử dụng trong các nghiên cứu thành phần chất thải là nghiên cứu tổng quát. Cách phân loại điển hình của hình thức nghiên cứu tổng quát là phân loại theo nguyên liệu, đ−ợc thể hiện trong cột đầu tiên của bảng 2.2. Chất thải cũng có thể đ−ợc phân loại theo loại sản phẩm, nh− trong hình 2.2. Chú ý tiêu chí "chất thải hữu cơ" là chỉ loại chất thải nh− thức ăn thừa hay lá, hoa héo, cỏ sau khi làm v−ờn. Mặc dù giấy cũng là một nguyên liệu hữu cơ, nó vẫn đ−ợc liệt kê trong một loại riêng.
Bảng 2.2. Các ví dụ về việc phân loại chất thải
Theo loại nguyên
liệu
Theo sản phẩm và loại nguyên
liệu
Theo loại sản phÈm
Theo loại nguyên liệu
đóng gói
Theo khả năng tái chế
1 2 3 4 5
Các sản phẩm Òn
b
Các sản phẩm không bền
Thủy tinh Nguyên liệu tái chÕ
Giấy và bìa các tông thủy tinh
Kim loại Báo Vỏ đồ uống Báo
Kim loại Thép Sách và Tạp chí Vỏ thùng chứa Bìa các tông
Thép Nhôm Giấy văn phòng Thép Tạp chí
Nhôm Kim loại Giấy ăn Vỏ đồ hộp Giấy văn phòng Các kim
loại phi sắt khác
Thủy tinh Cốc và đĩa giấy Các đồ đóng gói bằng thép khác
Các loại giấy khác
Nhựa* Nhựa Cốc và đĩa giấy Nhôm PET, HDPE, và các chất dẻo tái chế khác
PET Cao su và da Túi đựng rác làm bằng chất dẻo
Vỏ đồ hộp Thiếc
HDPE Bông sợi tự
nhiên
Quần áo và tất Lá kim loại Thủy tinh màu và Thủy tinh trong suèt
LDPE Vải Khăn tắm, khăn
trải gi−ờng và vỏ gèi
GiÊy vμ b×a các tông
Nhôm
PS Các loại khác Các sản phẩm bÒn
Bìa các tông nhãn
Các kim loại khác
PP Các sản phẩm
không bền
Các dụng cụ chÝnh
Các hộp và hộp các tông
không tái chế
đ−ợc PVC Giấy và bìa các
tông
Các dụng cụ phô
Túi đựng và túi xách
Giấy sáp
1 2 3 4 5 Các loại
nhựa khác
Nhựa Đồ đạc, đồ gia dông
GiÊy gãi GiÊy nhùa Cao su và
da
Cao su và da Thảm Nhựa E Túi nhựa
Vải dệt Vải dệt Lốp xe Vỏ chai PS và các chất
dẻo không thể tái chế đ−ợc
Gỗ Các loại khác Pin Túi đựng và túi xách
Tro bụi Đồ đóng gói vμ dùng
Các thiết bị điện tử
GiÊy gãi chÊt dẻo
Đồ ăn thừa Lá, cỏ, hoa tất cả các loại chất thải khác
Kim loại ThÐp Nhôm Thủy tinh
Gỗ Hộp gỗ Tấm gỗ
Giấy, bìa cứng Nhựa, Gỗ Các loại khác
Nguồn: Theo US EPS (2005) * PET = polyethylene terephthalate, HDPE = chất dẻo polyethelylene mật độ cao, LDPE = chất dẻo polyethylene mật độ thấp, PS = polypropylene, PVC = polyvinyl chloride.
Việc chọn hình thức phân loại chất thải thể hiện cách thức quản lý chất thải đặc thù. Ví dụ, nếu mục đích của việc nghiên cứu phân loại thành phần chất thải là để quyết định tính phù hợp của một nguồn thải cho việc làm phân compost thì có thể phân loại theo ba tiêu chí sau: chất thải hữu cơ dễ chuyển thành phân compost, các chất thải hữu cơ khác (nh− gỗ), và các chất thải vô cơ.
Loại chất thải hữu cơ dễ chuyển thành phân compost có thể tiếp tục đ−ợc chia nhỏ thành các chất hữu cơ có hàm l−ợng cacbon cao và các chất hữu cơ có hàm l−ợng nitơ cao. Việc phân loại nhỏ nh− vậy rất có ích cho mục đích làm phân compost bởi vì hoạt động compost này phụ thuộc vào tỷ lệ cacbon/nitơ (C/N),
để thành công thì tỷ lệ này cần phải ở mức từ 20:1 đến 25: 1 hoặc cao hơn một chút (theo Hoornweg et al, 2000). Các chất hữu cơ giàu cacbon bao gồm rơm, mùn c−a và vỏ bào. Các chất hữu cơ giàu nitơ gồm các loại rau quả và rác thực vËt (Tchobanoglous et at, 1993).
Nếu mục đích của việc phân loại chất thải là để xác định khối l−ợng chất thải có thể tái chế đ−ợc thì phân loại thành hai nhóm sau sẽ phù hợp nhất: loại chất thải có thể tái chế và loại không thể tái chế. Tuy nhiên để quyết định đâu là nguyên liệu có thể tái chế và đâu là nguyên liệu không thể tái chế còn phụ thuộc vào nhu cầu của thị trường cho sản phẩm tái chế đó. Loại chất thải được liệt vào danh sách có thể tái chế cũng khác nhau trong từng thời kỳ và tùy từng nơi bởi vì thị tr−ờng tái chế và giá trị của hàng tái chế cũng khác nhau theo thời gian và tùy từng nơi. Ví dụ, mặc dù công nghệ tái chế túi nhựa có sẵn tại Bắc Mỹ song không có thị trường cho sản phẩm tái chế này tại đây. Trong khi đó tại Đông Nam á thị tr−ờng cho sản phẩm túi nhựa tái chế khá lớn, vì nơi này vẫn sử dụng thiết bị công nghệ thấp và lực l−ợng lạo động rẻ, khiến cho ngành này trở thành một ngành thu đ−ợc lợi nhuận từ giá nhân công thấp. Nh−ng rõ ràng là chất l−ợng của sản phẩm túi nhựa tái chế là rất thấp và giá khá rẻ vì nhu cầu của sản phẩm vẫn còn. Nhu cầu này sẽ thay đổi theo thời gian nếu người tiêu dùng
Đông Nam á đòi hỏi loại túi nhựa có chất l−ợng cao hơn.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Organic Ash and dirt
Paper Plastic Glass Metal
Higher income Lower income
Hình 2.3. Sự khác biệt trong thμnh phần chất thải theo mức thu nhập của các hộ gia đình tại Bắc Kinh, Trung Quốc.
Hé cã thu nhËp cao Hé cã thu nhËp thÊp
Thủy tinh Kim loại Nhùa
Tro và Giấy bôi Hữu cơ
Khi lập mẫu chất thải từ hộ gia đình, cần áp dụng biện pháp phân lớp lấy mẫu theo mức thu nhập của hộ gia đình bởi vì các nghiên cứu trước đây cho thấy việc thải rác và thậm chí thành phần chất thải th−ờng có xu h−ớng phụ thuộc vào mức thu nhập của từng gia đình. Hình 2.3 minh họa sự khác biệt này tại thành phố Bắc Kinh. Các hộ gia đình có thu nhập thấp sử dụng nhiên liệu chủ yếu là than đá vì vậy sản sinh ra l−ợng tro xỉ khá lớn. Trong khi đó các hộ gia đình khá giả dùng ga làm chất đốt nên không có tro, nh−ng họ thải ra nhiều chất thải là đồ đóng gói hơn, nh− túi giấy, nhựa, và thủy tinh.