Chương 3. Công nghệ xử lý chất thải rắn
3.1. Một số vấn đề liên quan đến chất thải rắn và xử lý chất thải rắn
3.1.3. Thành phần và tính chất chất thải rắn
Thành phần và tính chất chất thải rắn rất khác nhau tùy thuộc vào: từng địa phương, các mùa trong năm, điều kiện kinh tế – xã hội, các yếu tố khác như: có các trường đại học, cao đẳng, khu công nghiệp...
a. Các phương pháp phân tích thành phần và tính chất chất thải Có ba phương pháp cơ bản đó là
Phân tích, kiểm tra trực tiếp;
Phân tích sản phẩm thị trường;
Phân tích sản phẩm của chất thải (từ các quá trình xử lý).
Để có một kết quả hoàn chỉnh nhất thì cần phải kết hợp cả ba phương pháp trên trong việc phân tích thành phần và tính chất chất thải rắn.
b. Nguyên tắc lấy mẫu chất thải rắn
Chất thải rắn thường được lấy từ những bãi rác tập trung, trên xe tải của từng khu vực, được điều tra theo từng mùa và theo các bước sau:
Bước 1: Lấy mẫu để phân loại lý học + Đổ chất thải đã thu gom xuống sàn;
+ Trộn kỹ các chất thải rắn;
+ Đánh đống chất thải rắn theo hình nón;
+ Chia hình nón thành bốn phần đều nhau và lấy hai phần chéo nhau (A + C) hoặc (B + D), sau đó nhập với nhau và trộn đều;
+ Chia mỗi phần chéo đã phối thành 2 phần bằng nhau;
+ Phối các phần chéo thành hai đống, sau đó lại lấy ở mỗi đống 1/2 đống (khoảng 200 – 30kg) để phân loại lý học.
Hình 3.1. Đánh đống chất thải theo hình nón
Bước 2: Lấy mẫu để phân loại hóa học (phân tích thành phần hóa học của rác: các chất bay hơi, chất béo, cacbon, nitơ, photpho...)
Hình 3.2. Quy trình lấy mẫu chất thải rắn c. Nguyên tắc phân loại lý học
Phân loại lý học mẫu rác thải (được lấy theo nguyên tắc như trên), các loại rác khác nhau được chứa trong các thùng khác nhau:
Các chất cháy được, gồm: giấy; sản phẩm dệt; gỗ, cỏ, rơm, rạ; chất dẻo; da, cao su.
Các chất không cháy được, gồm: kim loại (sắt, nhôm, đồng...); thủy tinh; đá và sành sứ (bao gồm cả xương và vỏ sò);
Các chất hỗn hợp, gồm: các chất hỗn hợp có kích thước > 5mm và các chất hỗn hợp có kích thước < 5mm;
Cân và ghi lại trọng lượng của từng loại rác trên bảng mẫu và biểu thị % trên toàn bộ mẫu.
d. Các chỉ tiêu lý học
+ Trọng lượng riêng (Trọng lượng thể tích)
Nguyên tắc: Mẫu chất thải được lấy theo quy định có thể tích 50 – 100l, sau đó tiến hành các bước sau:
1. Cho mẫu chất thải vào thùng có trọng lượng và thể tích xác định cho đến khi đầy thùng;
2. Nhấc thùng lên cách mặt sàn một khoảng là 30cm và thả xuống, lặp lại 4 lần;
3. Tiếp tục làm đầy thùng;
4. Cân và ghi lại trọng lượng của cả thùng và chất thải;
5. Lấy kết quả ở bước 4 trừ đi trọng lượng của thùng chứa;
6. Lấy kết quả ở bước 5 chia cho dung tích của thùng chứa (dung tích chất thải ứng với khối lượng đã xác định được) thu được tỷ trọng của chất thải, đơn vị là kg/l. Làm việc này hai lần và lấy kết quả trung bình.
Trọng lượng riêng của chất thải rắn (BD) được xác định theo công thức:
BD = [(Trọng lượng thùng chứa + chất thải) – (Trọng lượng thùng chứa)]/(Dung tích thùng chứa)
Trọng lượng riêng của chất thải rắn đóng vai trò quyết định trong việc lựa chọn thiết bị thu gom và phương thức vận chuyển.
+ Độ ẩm
Độ ẩm của chất thải rắn là lượng nước chứa trong một đơn vị trọng lượng chất thải ở trạng thái nguyên thủy.
Công thức xác định độ ẩm:
Độ ẩm = ×100(%)
− a b a
Trong đó: a: Trọng lượng ban đầu của mẫu;
b: Trọng lượng của mẫu sau khi đã sấy khô ở nhiệt độ 105oC.
e. Các chỉ tiêu hóa học (1) Chất hữu cơ
Mẫu rác (được lấy theo trình tự đã nêu ở phần b) đem nung ở 905oC, phần bay hơi là chất hữu cơ (tổn thất khi nung). Thông thường, lượng hữu cơ trong rác thải dao động trong khoảng 40 - 60%, trung bình là 53%;
(2) Chất tro: là phần còn lại sau khi nung, gồm chất trơ dư hay chất vô cơ;
(3) Hàm lượng Carbon cố định
Hàm lượng carbon cố định là lượng carbon cố định còn lại trong tro (sau khi đã phân loại và tách bỏ các chất vô cơ), dao động trong khoảng 5 – 12%, trung bình là 7%;
(4) Các chất vô cơ khác có trong tro bao gồm: thủy tinh, kim loại..., dao động trong khoảng 15 – 30%, trung bình là 20%;
(5) Nhiệt trị
Nhiệt trị là giá trị nhiệt tạo thành khi đốt chất thải rắn, được xác định bởi công thức Dulông:
Đơn vị nhiệt trị Kg KJ
= 2,326 [145,4C + 620(H 8
1O) + 41S]
Trong đó: C: lượng carbon tính theo %;
H: lượng hidro tính theo %;
O: lượng oxy tính theo %;
S: lượng lưu huỳnh tính theo %;
Việc phân tích thành phần và tính chất chất thải rắn đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn công nghệ xử lý.