Chương 1 trong Luật bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 ngày 23/6/2014 của Quốc hội khóa XIII đã định nghĩa: “Quản lý chất thải là quá trình phòng ngừa, giảm thiểu, giám sát, phân loại, thu gom, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý chất thải”. ❖ Phân loại chất thải rắn tại nguồn: Theo Sở Tài nguyên và Môi Trường TP.HCM phân loại rác tại nguồn là 5 Đồ án tốt nghiệp quá trình tách riêng chất thải rắn sinh hoạt ra thành một số hoặc tất cả các thành phần của nó ngay tại nơi phát sinh và lưu giữ chúng một cách riêng biệt trước khi thu gom và trong suốt quá trình thu gom, vận chuyển chất thải đến nơi xử lý.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn Các nguồn chủ yếu phát sinh ra chất thải rắn bao gồm: [10] - Khu dân cư. - Khu thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ,…). - Cơ quan, công sở (trường học, trung tâm và viện nghiên cứu, bệnh viện,…).
- Khu công trường xây dựng và phá huỷ các công trình xây dựng. - Khu công cộng (nhà ga, bến tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi giải trí,…). - Nhà máy xử lý chất thải. - Khu công nghiệp.
Thành phần chất thải rắn sinh hoạt Thành phần CTRSH tại các hộ gia đình được tổng hợp trong bảng dưới đây.1 Thành phần chất thải sinh hoạt từ các hộ dân Thành phần riêng Thành phần (%) TT 1 Chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học 67,25 2 Vỏ sò, ốc, cua 1,91 3 Giấy và carton 6,07 4 Nilon và nhựa 6,8 5 Cao su KĐK 6 Kim loại và lon 0,74 7 Mốp xốp (Styrofoam) 0,46 6 Đồ án tốt nghiệp 8 Chất thải nguy hại (giẻ lau dính dầu, bóng 0,43 đèn) 9 Các thành phần khác 16,34 Tổng 100 (Nguồn: CENTEMA tổng hợp. Tính chất chất thải rắn 1. Tính chất vật lý 1. Khối lượng riêng Khối lượng riêng được định nghĩa là khối lượng CTR trên một đơn vị thể tích, tính bằng kg/m3.
Khối lượng riêng của CTRĐT sẽ rất khác nhau tùy theo phương pháp lưu trữ: để tự nhiên không chứa trong thùng, chứa trong thùng và không nén, chứa trong thùng và nén. Do đó, số liệu khối lượng riêng của CTRĐT chỉ có ý nghĩa khi được ghi chú kèm theo phương pháp xác định khối lượng riêng. Khối lượng riêng của CTRĐT sẽ rất khác nhau tùy theo vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưu trữ,… Do đó, khi chọn giá trị khối lượng riêng cần phải xem xét cả những yếu tố này để giảm bớt sai số kéo theo cho các phép tính toán.2 Độ ẩm Độ ẩm của CTR 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. Trong lĩnh vực quản lý CTR, phương pháp khối lượng ướt thông dụng hơn.
Theo cách này, độ ẩm của CTR có thể biểu diễn dưới dạng phương trình như sau: 𝑤−𝑑 M= × 100 𝑤 - w: Khối lượng ban đầu của mẫu CTR (Kg). - d: Khối lượng của mẫu CTR sau khi đã sấy khô đến khối lượng không đổi ở 1050C (kg). Tính chất hóa học 1.1 Công thức phân tử của chất thải rắn Các nguyên tố cơ bản trong CTRĐT cần phân tích bao gồm C (carbon), H (Hydro), O (Oxy), N (Nitơ), S (Lưu huỳnh) và tro. Các nguyên tố thuộc nhóm halogen cũng được xác định do các dẫn xuất của clo thường tồn tại trong thành phần khí thải khi đốt rác.
Kết quả xác định các nguyên tố cơ bản này được sử dụng để xác định công thức hóa học của thành phần chất hữu cơ có trong CTRĐT cũng như xác định tỷ lệ C/N thích hợp cho quá trình làm phân compost.2 Thành phần hóa học của chất thải rắn sinh hoạt Tính theo % trọng lượng khô TT Thành phần Carbon Hydro Oxy Nitơ Lưu huỳnh Tro 1 Thực phẩm 48,0 6,4 37,5 2,6 0,4 5,0 2 Giấy 3,5 6,0 44,0 0,3 0,2 6,0 3 Carton 4,4 5,9 44,6 0,3 0,2 5,0 4 Plastic 60,0 7,2 22,8 x x 10,0 5 Vải 55,0 6,6 31,2 4,6 0,15 2,45 6 Cao su 78,0 10,0 x 2,0 x 10,0 7 Da 60,0 8,0 11,6 10,0 0,4 10,0 8 Rác làm vườn 47,8 6,0 42,7 3,4 0,1 4,5 9 Gỗ 49,5 6,0 42,7 0,2 0,1 1,5 10 Bụi, tro, gạch 26,3 3,0 2,0 0,5 0,2 68,0 (Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ và cộng sự.2 Quá trình chuyển hóa hóa học Biến đổi hóa học của CTR bao hàm cả quá trình chuyển pha (từ pha rắn sang pha lỏng, từ pha rắn sang pha khí, …). Để giảm thể tích và thu hồi các sản phẩm, những quá trình chuyển hóa hóa học chủ yếu sử dụng trong xử lý 8 Đồ án tốt nghiệp CTRĐT bao gồm đốt (quá trình oxy hóa hóa học), nhiệt phân và khí hóa. Tính chất sinh học [12] 1.1 Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần chất hữu cơ Hàm lượng chất rắn bay hơi (VS), xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 5500C, thường được sử dụng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong CTRĐT. Tuy nhiên, việc sử dụng chỉ tiêu VS để biểu diễn khả năng phân hủy sinh học của phần chất hữu cơ có trong CTRĐT không chính xác vì một số thành phần chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng rất khó bị phân hủy sinh học (ví dụ giấy in báo và nhiều loại cây kiểng).
Cũng có thể sử dụng hàm lượng lignin có trong chất thải để xác định tỷ lệ chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học theo phương trình sau (Tchobanoglous và cộng sự, 1993): BF = 0,83 – 0,028LC Trong đó: - BF: phần có khả năng phân hủy sinh học biểu diễn dưới dạng VS. - 0,83: hằng số thực nghiệm; - 0,028: hằng số thực nghiệm; - LC: hàm lượng lignin có trong VS tính theo % khối lượng khô.2 Sự hình thành mùi Mùi sinh ra khi tồn trữ CTR trong thời gian dài giữa các khâu thu gom, trung chuyển và đổ ra BCL, nhất là ở những vùng khí hậu nóng, do khả năng phân hủy kỵ khí nhanh các chất hữu cơ dễ bị phân hủy có trong CTRĐT.3 Các quá trình chuyển hóa sinh học Các quá trình chuyển hóa sinh học phần chất hữu cơ có trong CTRĐT có thể áp dụng để giảm thể tích và khối lượng chất thải, sản xuất phân compost dùng bổ sung chất dinh dưỡng cho đất và sản xuất khí methane. Những vi sinh vật chủ yếu tham gia quá trình chuyển hóa sinh học các chất thải hữu cơ bao gồm vi khuẩn, 9 Đồ án tốt nghiệp nấm, men và antinomycetes. Các quá trình này có thể được thực hiện trong điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí, tùy theo lượng oxy sẵn có.
Những điểm khác biệt cơ bản giữa các phản ứng chuyển hóa hiếu khí và kỵ khí là bản chất của các sản phẩm tạo thành và lượng oxy thực sự cần phải cung cấp để thực hiện quá trình chuyển hóa hiếu khí. Thu gom, vận chuyển chất thải rắn Dịch vụ thu gom rác thải thường có thể chia ra thành các dịch vụ “sơ cấp” và “thứ cấp”. Sự phân biệt này phản ánh yếu tố là ở nhiều khu vực, việc thu gom phải đi qua một quá trình hai giai đoạn: thu gom rác từ các nhà ở và thu gom rác tập trung về chỗ chứa trung gian rồi từ đó lại chuyển tiếp về trạm trung chuyển hay bãi chôn lấp. Giai đoạn thu gom sơ cấp ảnh hưởng trực tiếp đối với người dân cũng như đối với mĩ quan đô thị và hiệu quả của các công đoạn sau đó.
- Thu gom sơ cấp: Là thu gom từ nơi phát sinh đến thiết bị gom rác của thành phố, đô thị,. Giai đoạn này có sự tham gia của người dân và có sự ảnh hưởng lớn đến hiệu quả thu gom. Hệ thống thu gom này chủ yếu là bằng thủ công, bao gồm thu gom rác đường phố và thu gom rác từ các hộ dân cư. [6] - Thu gom thứ cấp: Là quá trình thu gom từ những thiết bị thu gom của thành phố đưa đến những nơi tái chế, xử lý (nhà máy tái chế, phân hữu cơ hay BCL,.
Trong đó bao gồm rác thải được các xe chuyên dùng chuyên chở đến các nhà máy xử lý, đến BCL, những nhà máy tái chế. [6] - Vận chuyển: Cách thức vận chuyển có thể là rác thải được tập trung đổ vào các thùng container sau đó được xe cẩu chuyên dùng đến cẩu thùng có chứa đầy rác đi và thay vào đó bằng một thùng trống; hoặc là người ta xây dựng các bãi hoặc hố trung chuyển, rác được tập kết vào đấy sau đó xe cuốn ép đến rác được đổ lên xe và chở đi; hoặc các xe rác đẩy tay của những công nhân sau khi thu gom rác ở các khu dân cư, đường phố sẽ chuyển đến tập trung tại một điểm sau đó xe cuốn ép đến và rác được chuyển lên xe. Phương pháp xử lý chất thải rắn 1. Phương pháp cơ học [6] 1.1 Giảm kích thước Phương pháp giảm kích thước được sử dụng để giảm kích thước của các thành phần CTR.
CTR được làm giảm kích thước có thể được sử dụng trực tiếp làm lớp che phủ trên mặt đất hay làm phân compost, hoặc một phần được sử dụng cho các hoạt động tái sinh. Thiết bị thích hợp được dùng để làm giảm kích thước CTR tùy thuộc vào loại, hình dạng, đặc tính của CTR và tiêu chuẩn yêu cầu.2 Phân loại theo kích thước Phân loại theo kích thước là một quá trình phân loại một hỗn hợp vật liệu CTR có kích thước khác nhau thành 2 hay nhiều vật liệu có cùng kích thước, bằng cách sử dụng các loại sàng có kích thước lỗ khác nhau.3 Phân loại theo khối lượng riêng Dùng để phân loại các vật liệu có trong CTR dựa vào khí động lực và sự khác nhau về khối lượng riêng của chúng. Phương pháp này được sử dụng để phân loại CTRĐT, tách rời các loại vật liệu sau quá trình tách nghiền thành 2 phần riêng biệt: dạng có khối lượng riêng nhẹ như giấy, nhựa, các chất hữu cơ và dạng có khối lượng riêng nặng như là kim loại, gỗ và các phế liệu vô cơ có khối lượng riêng tương đối lớn.4 Phân loại theo điện trường và từ trường Phương pháp phân loại bằng từ trường được sử dụng phổ biến khi tiến hành tách các kim loại màu ra khỏi kim loại đen.5 Nén chất thải rắn Các kỹ thuật hiện đang áp dụng để nén và tái sinh chất thải là đóng kiện, đóng giỏ, đóng khối hay ép thành dạng viên.2 Phương pháp nhiệt [6] 11 Đồ án tốt nghiệp 1. Hệ thống thiêu đốt Đốt là quá trình oxy hóa CTR bằng oxy không khí dưới tác dụng của nhiệt và quá trình oxy hóa hóa học.