CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về CTRSH 1. Nguồn gốc, tính chất, thành phần, phân loại a) Nguồn gốc CTRSH Nguồn gốc phát sinh của CTRSH chủ yếu từ các khu dân cư; trung tâm thương mại; chợ dân sinh; các cơ quan, trường học các công trình công cộng; dịch vụ đô thị, sân bay; trạm xử lý nước thải và từ các ống thoát nước của thành phố; các khu công nghiệp xây dựng.1: Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn sinh hoạt Nguồn phát sinh Nơi phát sinh Các dạng chất thải Khu vực dân cư Nhà dân, khu chung cư,Thức ăn thừa; rau hoa quả khu đô thị hỏng; giấy vụn, bìa carton. Cơ quan Các trường học, bệnh viện, Thực phẩm thừa, giấy vụn, nhựa phế; cơ sở khám chữa bệnh, nhà CTNH (gồm cả chất thải y tế nguy máy, xí nghiệp hại).
Khu sinh hoạtKhu vui chơi- giải trí, bãi Thức ăn thừa; rau quả hỏng; giấy công cộng biển, hoạt động thu gom vụn, bìa carton. vận chuyển rác, nhà ga,bến xe bus. Nông nghiệp Trang trại chăn nuôi, đồng Bao bì-vỏ thuốc trừ sâu; chất thải ruộng, cây ăn quả nguy hại Xử lý chất thải Khu xử lý rác thải; bãi rác bùn thải, tro thải thải tập trung; khu xử lý nước thải Xây dựng Xây dựng mới nhà ở, khu Gạch vỡ, vỏ bao xi măng…. chung cư; cải tạo và nâng cấp đường giao thông Nguồn: Lê Thị Tâm, 2014 4 a) Tính chất CTRSH Tính chất vật lý: Khối lượng riêng: là trọng lượng của một đơn vị vật chất tính trên 1 đơn vị thể tích chất thải (kg/m3), khối lượng riêng của chất thải rắn thay đổi tuỳ thuộc vào trạng thái của chúng như: xốp, chứa trong các thùng chứa container, không nén, nén.
Khối lượng riêng thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưu giữ chất thải. Khối lượng riêng của chất thải đô thị dao động trong khoảng 180 – 400 kg/m3, điển hình khoảng 300 kg/m3 (Nguyễn Trung Việt, 2016). Độ ẩm (%): Độ ẩm của chất thải rắn thường được biểu diễn theo một trong hai cách: tính theo thành phần phần trăm khối lượng ướt và thành phần phần trăm khối lượng khô. Kích thước và cấp khối hạt: Đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán và thiết kế các phương tiện cơ khí như: thu hồi vật liệu, đặc biệt là sử dụng sàng lọc phân loại bằng máy hoặc phân chia bằng phương pháp từ tính.2: KLR và độ ẩm của các chất trong CTRSH Loại chất thải Khối lượng riêng (lb/yd3) Độ ẩm (% khối lượng) Khoảng dao động Đặc trưng Khoảng dao động Đặc trưng Thực phẩm 130-480 290 50-80 70 Giấy 41-130 89 4-10 6 Carton 41-80 50 4-8 5 Nhựa 41-130 65 1-4 2 Vải 41-130 65 6-15 10 Cao su 100- 201 130 1-4 2 Da 100-261 160 8-12 10 Rác vườn 59- 237 100 30-80 60 Gỗ 130-320 237 15-40 20 Thủy tinh 160-480 184 1-4 2 Lon thiếc 50-65 88 2-4 3 Nhôm 65-240 160 2-4 2 Kim loại khác 130-1151 320 2-4 3 Bụi 180-999 480 6-12 8 Tro 649-830 744 6-12 6 Rác rưởi 88-180 130 5-20 15 Ghi chú: Lb/yd3 x 0,5933 = kg/m3 Nguồn: Nguyễn Trung Việt (2016) 5 Tính chất hóa học: Độ ẩm (lượng nước mất đi sau khi sấy ở 105ºC trong 1 giờ); chất dễ bay hơi (khối lượng bị mất khi đem mẫu CTR đã sấy ở 105 ºC trong 1 giờ nung ở nhiệt độ 550 ºC trong lò kín); cacbon cố định: là lượng cacbon còn lại sau khi đã loại các chất vô cơ khác không phải là cacbon trong tro khi nung ở 550 ºC, hàm lượng này thường chiếm 5 đến 12%, giá trị trung bình là 7%.
Các chất vô cơ khác trong tro gồm thủy tinh, kim loại…; phần trăm khối lượng các nguyên tố C, H, O, N, S, Cl và tro; khối lượng rác khô và khối lượng khô của từng thành phần C, H, O, N, S, Cl và tro; nhiệt trị của CTR: lượng nhiệt sinh ra do đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng CTR. Tính chất sinh học: Tính chất sinh học của CTR bị chi phối về thành phần chất thải: chất hữu cơ phân hủy nhanh và chất hữu cơ phân hủy chậm; khả năng phân hủy sinh học của các thành phần hữu cơ; sự phát sinh mùi hôi: mùi hôi có thể phát sinh khi CTR được lưu giữ trong khoảng thời gian dài ở vị trí thu gom, trạm trung chuyển, và bãi chôn lấp. Ở vùng khí hậu nóng ẩm, tốc độ phát sinh mùi thường cao. Một cách cơ bản, sự hình thành mùi hôi là kết quả phân hủy kỵ khí các thành phần hữu cơ trong rác đô thị; b) Thành phần CTRSH Thành phần rác thải rất khác nhau tùy thuộc và từng địa phương, tính chất tiêu dùng, điều kiện kinh tế và có rất nhiều yếu tố khác.
Thành phần cơ học: Thành phần chủ yếu của rác thải ở nước ta là chất hữu cơ có thể phân hủy được (chiếm 41,98%), các chất này phần lớn bắt nguồn từ rác ở các chợ, khu thương mại và các hộ gia đình. Các chất thải vô cơ, đặc biệt là kim loại được thu hồi để tái sinh ngay tại nguồn phát sinh Thành phần hóa học: Trong các cấu tử hữu cơ của RTSH, thành phần hóa học chủ yếu của chúng là C, H, O, N, S và các chất tro. Phụ thuộc vào các cấu tử hữu cơ, hàm lượng của các nguyên tố thay đổi trên diện rộng.3: Tỷ lệ thành phần của chất thải rắn Vật Thành phần nguyên tố chủ yếu Độ Độ chất Cacbon (%) Thành phần chất âm tro bay cố định thải (%) (%) hơi (%) C H N Cl S O (%) Hữu cơ 32,5 7,7 82,6 9,6 48,6 6,8 0,94 0,22 35 32,5 Giấy 24 6,3 83,5 10,1 43 6 0,36 0,17 43,8 24 Giấy báo 23,2 5,2 83,8 11,1 43,8 5,9 0,29 0,14 44,4 23,2 Giấy bìa 21,2 2,2 85,8 12,1 46 6,4 0,28 0,14 44,8 21,2 Giấy chất lượng cao 9,3 9,1 83,4 7,5 38,1 5,6 0,15 0,12 46,9 9,3 Tạp chí 8,6 20,4 71,8 7,9 35 5 0,05 0,07 39,4 8,6 Loại giấy khác 28,7 6,9 83,8 9,3 42,7 6,1 0,5 0,22 43,3 28,7 Rác thải vườn 53,9 9,6 73 17,4 45 5,6 1,5 0,31 37,7 53,9 Cỏ vụn 63,9 9,7 75,6 14,7 43,3 5,9 2,6 0,6 37,6 63,9 Lá cây 44 7,3 72,7 20,1 50 5,7 0,82 0,1 36 44 Rác thải vườn khác 50,1 12,5 70,5 17 40,7 5 1,3 0,26 40 50,1 Thực phẩm thừa 65,4 11 70 10 45,4 6,9 3,3 0,74 32,3 65,4 Nhựa 13,3 5,3 93 1,3 76,3 11,5 0,26 2,4 4,4 13,3 Chai, lọ nhựa PET 3,6 1,3 95 3,6 68,5 8 0,16 0,08 21,9 3,6 Chai, lọ nhựa HDPE 7 2,4 97,4 0,2 81,6 13,6 0,1 0,18 1,9 7 Polystyrene 10,8 1,8 97,8 0,4 86,3 7,9 0,28 0,12 3,4 10,8 Chai, lọ nhựa PVC 3,2 0,6 46,2 3,2 44,2 5,9 0,26 40,1 7,6 3,2 Túi nilon 19,2 8,8 90,1 1,1 77,4 12,9 0,1 0,09 1,8 19,1 Loại nhựa khác 10,5 4,2 94,1 1,7 72,9 11,4 0,45 5,3 5,5 10,5 Các loại hữu cơ khác 27,3 11,3 77,8 10,9 46,2 6,1 1,9 1 33,3 27,3 Gỗ 14,8 2,8 83 14,1 46,7 6 0,71 0,12 43,4 14,8 Vải sợi/cao su/da 12,4 6,6 84 9,4 50,3 6,4 3,3 1,8 31,3 12,4 Đất, đá vụn 41,1 15,3 64,7 10 37,3 5,3 1,6 0,54 29,5 41,1 Khăn (sợi, vải) 66,9 4,1 87,1 8,7 48,4 7,6 0,51 0,23 38,8 66,9 dùng 1 lần Hữu cơ khác 8 31,3 58,8 9,9 44,2 5,3 1,8 2,2 14,4 8 Vô cơ 0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 Nguồn: (Tchobanoglous, 1993) 7 Có thể chia thành phần RTSH theo các nhóm rác có thể cháy được và không có khả năng chất được như bảng sau: Bảng 1.4: Định nghĩa thành phần CTRSH Thành Phần Định nghĩa Ví dụ Các chất cháy được Giấy Các vật liệu làm từ giấy bột và Các túi giấy, mảnh bìa, giấy giấy. vệ sinh… Hàng dệt Có nguồn gốc từ các sợi Vải, len, nilon… Thực phẩm Các chất thải từ đồ ăn thực phẩm Cọng rau, vỏ quả, thân cây, loic ngô… Cỏ, gỗ củi, Các vật liệu và sản phẩm được chế Đồ dùng bằng gỗ như bàn, rơm rạ tạo từ gỗ, tre, rơm… ghế, đồ chơi, vỏ dừa… Chất dẻo Các vật liệu và sản phẩm được chế Phim cuộn, túi chất dẻo, tạo từ chất dẻo chai, lọ.
chất dẻo, các đầu vòi, dây điện… Da và cao su Các vật liệu và sản phẩm được chế Bóng, giày, ví, băng cao tạo từ da và cao su su… Các loại không cháy Các kim loại Các vật liệu và sản phẩm được chế Vỏ hộp, dây điện, hàng rào, sắt tạo từ sắt mà dễ bị nam châm hút dao, nắp lọ… Các kim loại Các vật liệu không bị nam châm Vỏ nhôm, giây bao gói, đồ phi sắt hút đựng… Thủy tinh Các vật liệu và sản phẩm được chế Chai lọ, đồ đựng bằng thủy tạo từ thủy tinh tinh, bóng đèn… Đá và sành sứ Bất kỳ loại vật liệu không cháy Vỏ chai, ốc, xương, gạch, khác ngoài im loại và thủy tinh. đá, gốm… Các chất hỗn Tất cả các vật liệu khác không phân Đá cuội, đất, cát, tóc… hợp loại trong bảng này. Loại này có thể chia làm hai phần: kích thước lớn hơn 5mm và loại nhỏ hơn 5mm Nguồn: (Nguyễn Xuân Nguyên, 2004) 8 Các loại chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt được thể hiện ở bảng dưới đây Bảng 1.5: Các loại chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt Nguồn thải Thành phần chất thải Chất thải thực phẩm Giấy Khu dân cư và thương Carton Nhựa Vải Cao su mại Rác vườn Gỗ Các loại khác: Tã lót, khăn vệ sinh,… Nhôm Kim loại chứa sắt Chất thải thể tích lớn Chất thải đặc biệt Đồ điện gia dụng Hàng hoá (white goods) Rác vườn thu gom riêng Pin Dầu Lốp xe Chất thải nguy hại Chất thải từ viện Giống như trình bày trong mục chất thải khu dân cư và khu nghiên cứu, công sở thương mại. Rửa đường và hẻm phố: Bụi, rác, xác động vật, xe máy Chất thải từ dịch vụ hỏng.
Cỏ, mẫu cây thừa, gốc gây, 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,… Nguồn: Nguyễn Trung Việt (2016) d) Phân loại CTRSH Phân loại chất thải là quá trình tách riêng các thành phần có trong chất thải rắn sinh hoạt, nhằm chuyển chất thải từ dạng hỗn tạp sang dạng tương đối đồng nhất. Quá trình này cần thiết để thu hồi những thành phần có thể tái sinh tái sử dụng được có trong chất thải rắn sinh hoạt, tách riêng những thành phần mang tính nguy hại và những thành phần có khả năng thu hồi năng lượng. Từ 9 đó đưa ra các biện pháp xử lý phù hợp cho từng loại/ nhóm thành phần có trong chất thải.