CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN 1.1 MỘT SỐ HIỂU BIẾT CHUNG VỀ CHẤT THẢI RẮN VÀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN 1.1 Một số hiểu biết chung về chất thải rắn 1.1 Khái niệm Chất thải rắn (CTR): bao gồm tất cả các chất thải ở dạng rắn, phát sinh do các hoạt động của con người và sinh vật, được thải bỏ khi chúng không còn hữu ích hay khi con người không muốn sử dụng nữa. Chất thải rắn sinh hoạt: là những chất thải liên quan đến các hoạt động của con người, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư (KDC), các cơ quan, trường học, các trung tâm dịch vụ, thương mại… CTRSH không bao gồm CTR từ các hoạt động xây dựng, các loại CTNH từ các đơn vị sản xuất công nghiệp, các cơ sở y tế hay các loại CTNH khác. Phân loại CTR tại nguồn: là tách CTR thành nhiều loại khác nhau sao cho phù hợp với từng mục đích sử dụng khác nhau. CTR thông thường được phân thành hai nhóm chính gồm chất thải có thể dùng để tái chế, tái sử dụng và chất thải phải tiêu hủy hoặc chôn lấp.
Quản lý chất thải: là quá trình phòng ngừa, giảm thiểu, giám sát, phân loại, thu gom, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế, xử lý chất thải. Tái chế chất thải: là lấy lại những phần vật chất của sản phẩm hàng hóa cũ và sử dụng các nguyên liệu này để tạo ra những sản phẩm mới.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn sinh hoạt Theo Nguyễn Văn Phước: CTRSH phát sinh từ các nguồn khác nhau tùy thuộc vào các hoạt động phát sinh[2]. Hoạt Cơ Hoạt Khu Hoạt động động Khu quan động vực thương mại, công dân cư công xây công dịch vụ nghiệp và sở dựng cộng nông nghiệp CTRSH Hình 1.1 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn sinh hoạt Qua sơ đồ cho ta thấy CTRSH được thải ra từ nhiều hoạt động khác nhau như: Các KDC, khu thương mại, cơ quan công sở, các hoạt động nông nghiệp…Tuy nhiên, khối lượng và thành phần CTRSH ở các nguồn phát sinh là khác nhau.3 Phân loại chất thải rắn sinh hoạt a. Phân loại theo tính chất Dựa vào tính chất có thể phân CTRSH thành 2 loại là CTR hữu cơ và CTR vô cơ.
CTR hữu cơ là các chất thải có chứa các hợp chất hữu cơ, dễ dàng phân hủy sinh học (phân huỷ trong điều kiện tự nhiên). Gồm những loại: cây cỏ loại bỏ, lá rụng, rau quả hư hỏng, đồ ăn thừa, vỏ trứng, rác nhà bếp, xác súc vật, phân chăn nuôi… Đặc điểm quan trọng của loại chất thải này là phân hủy nhanh trong điều kiện thời tiết nóng ẩm. Quá trình phân hủy thường gây ra mùi hôi thối khó chịu. CTR vô cơ là những chất thải không có khả năng phân hủy trong điều kiện tự nhiên hoặc có thể phân hủy nhưng thời gian rất dài như thuỷ tinh, sành sứ, kim loại, giấy, cao su, nhựa, vải, đồ điện, đồ chơi, cát sỏi, vật liệu xây dựng.
Phân loại theo đặc điểm Dựa vào đặc điểm CTRSH có thể được chia thành rác thải thực phẩm, rác thải bỏ đi, rác thải nguy hại. 6 do an Rác thải thực phẩm: bao gồm các loại thực phẩm thừa không ăn được phát sinh từ các khâu chuẩn bị, dự trữ, nấu ăn… Rác thải bỏ đi: bao gồm các loại rác không sử dụng được hoặc không có khả năng tái chế. Rác thải nguy hại: là các loại rác thải hóa chất, sinh học, dễ cháy, dễ nổ, mang tính phóng xạ như bóng đèn huỳnh quang, dầu nhớt thải… 1.4 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt Bảng 1.1: Các thành phần chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt Nguồn thải Thành phần chất thải Hộ gia đình Chất thải thực phẩm, giấy, carton, nhựa, tro và các loại khác. Khu thương mại Giấy, carton, nhựa, túi Nilon, gôc, rác thực phẩm, thủy tinh, kim loại.
Chất thải đặc biệt như vật dụng gia đình hỏng, đồ điện tử hư hỏng, tủ lạnh, máy giặc hỏng, pin, dầu nhớt…. Dịch vụ công cộng Giấy, carton, nhựa, túi Nilon và các loại khác Khu vực công cộng Giấy, túi Nilon, lá cây… Xây dựng Gỗ, thép, bê tông, đất cát… Hoạt động công nghiệp và nông nghiệp Rác, túi Nilon, nhựa, rơm, cây trồng, chất thải do quá trình chế biến công nghiệp. Chất thải đặc biệt như chai lọ hay chai nhựa đựng thước trừ sâu, thủy tinh. Thành phần vật lý Bảng 1.2 Thành phần vật lý của chất thải rắn sinh hoạt Khối lượng (%) Stt Thành phần Khoảng dao động Trung bình 1 Thực phẩm thừa 6 – 26 15 7 do an 2 Giấy 25 – 45 40 3 Carton 3 – 15 4 4 Plastic 2–8 2 5 Vải 0–3 2 6 Cao su 0–2 0,5 7 Da 0–2 0,5 8 Rác làm vườn 0 – 20 12 9 Gỗ 1–4 2 10 Thủy tinh 4 – 16 8 11 Đồ hộp 2–8 7 12 Kim loại màu 0–1 1 13 Kim loại đen 1–4 2 14 Bụi, tro, gạch 0 -10 4 (Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ, 2011) Thành phần chủ yếu trong CTRSH là các thành phần hữu cơ (chiếm hơn 80%) thành phần chiếm lượng lớn làgiấy, thực phẩm thừa và rác làm vườn.
Với thành phần như vậy CTRSH rất dễ phân hủy và phát sinh ra mùi [4]. Thành phần hóa học Thành phần hóa học của CTRSH bao gồm những chất dễ bay hơi khi đốt ở nhiệt độ 920C, thành phần tro sau khi đốt và dễ nóng chảy. Tại điểm nóng chảy thể tích của rác giảm 95% [5].3 Thành phần hóa học theo khối lượng khô của chất thải rắn Tính theo % trọng lượng khô Thành phần Stt Lưu CTR Carbon Hydro Oxy Nito Tro huỳnh 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 - - 10,0 5 Vải 55,0 6,6 31,2 4,6 0,15 2,45 8 do an 6 Cao su 78,0 10,0 - 2,0 - 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, 2011) 1.5 Tính chất của chất thải rắn sinh hoạt a. Tính chất vật lý Những tính chất quan trọng của CTR bao gồm: trọng lượng riêng, độ ẩm, khả năng giữ ẩm, độ xốp… Khối lượng riêng: Được định nghĩa là khối lượng chất thải rắn trên một đơn vị thể tích (kg/m3).
Khối lượng riêng của chất thải rắn rất khác nhau nó tuỳ thuộc vào phương pháp lưu trữ, vị trí địa lý, các thời điểm trong năm, các quá trình đầm nén. Thông thường khối lượng riêng của chất thải rắn ở các xe ép rác dao động từ 200- 500kg/m3. Khối lượng riêng của chất thải rắn đóng vai trò quan trọng trong việc lựa trọn thiết bị thu gom và phương pháp xửlý. Độ ẩm: Độ ẩm chất thải rắn là tỷ số giữa lượng nước có trong một lượng chất thải và khối lượng chất thải đó.Ví dụ độ ẩm của thực phẩm thừa: 70%, giấy: 60%, gỗ: 20%, nhựa: 2%.: Độ ẩm CTR thường được xác định bằng 2 cách: - Phương pháp trọng lượng ướt, độ ẩm của mẫu được biểu diễn bằng % của trọng lượng ướt vật liệu.
- Phương pháp trọng lượng khô, độ ẩm của mẫu được biểu diễn bằng % của trọng lượng khô vật liệu. Công thức toán học của độ ẩm theo trọng lượng ướt được diễn đạt như sau: M = (W – d)/W Trong đó: M là độ ẩm W là khối lượng ban đầu của mẫu (kg) d là khối lượng của mẫu khi sấy ở 150C (kg) 9 do an Kích thước và sự phân bố: Kích thứơc và sự phân bố các thành phần có trong CTR đóng vai trò quan trọng đối với quá trình thu gom phế liệu, nhất là khi sử dụng phương pháp cơ học như sàn quay và các thiết bị phân loại từtính. Khả năng giữ nước thực tế: Khả năng giữ nước thực tế của CTR là toàn bộ khối lượng nước có thể giữ lại trong mẫu chất thải dưới tác dụng của trọng lực. Khả năng giữ nước của CTR là một chỉ tiêu quan trọng trong việc tính toán, xác định lượng nước rò rỉ trong các bãi rác.
Khả năng giữ nước thực tế thay đổi phụ thuộc vào lực nén và trạng thái phân huỷ của CTR (không nén) từ các khu dân cư và thương mại dao động trong khoảng 50- 60%.4 Khối lượng riêng và hàm lượng ẩm của chất thải rắn sinh hoạt Khối lượng riêng Độ ẩm (% khối lượng) (Ib/yd3) Stt Loại chất thải Trung Dao động Dao động Trung bình bình 1 Rác thải thực phẩm 220 – 810 490 50 – 80 70 2 Giấy 70 – 220 150 4 – 10 6 3 Bìa cứng 70 – 135 85 4–8 5 4 Nhựa dẻo 70 – 220 110 1–4 2 5 Hàng dệt 70 – 170 110 6 – 15 10 6 Cao su 170 – 340 220 1–4 2 7 Da 170 – 440 270 8 – 12 10 8 Rác thải vườn 100 – 380 170 30 – 80 60 9 Gỗ 220 – 540 400 15 – 40 20 10 Thủy tinh 270 – 810 330 1–4 2 11 Vỏ đồ hộp 85 – 270 150 2–4 3 12 Nhôm 110 – 405 270 2–4 2 13 Kim loại khác 220 – 1940 540 2–4 3 14 Bụi, tro… 540 – 1685 810 6 – 12 8 15 Tro 1095 – 1400 1255 6 – 12 6 16 Rác rưởi 150 – 305 220 5 - 20 15 (Nguồn: George Tchobanoglous, etal, Mc Graw-hill Inc, 1993 [6] 10 do an Chú thích:Ib/yd3 * 0,5933 = kg/m3 Khả năng giữ nước tại thực địa: Khả năng giữ nước tại thực địa của CTR là toàn bộ lượng nước mà nó có thể giữ lại trong mẫu chất thải dưới tác dụng kéo xuống của trọng lực. Khả năng giữ nước trong CTR là một tiêu chuẩn quan trọng trong tính toán xác định lượng nước rò rỉ từ bãi chôn lấp. Khả năng tích ẩm: là tổng lượng ẩm mà chất thải có thể tích trữ được. Đây là thông số có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định lượng rò rỉ sinh ra từ bãi chôn lấp phần nước dư vượt quá khả năng tích trữ của CTR sẽ thoát ra ngoài thành nước rò rỉ.
Khả năng tích ẩm sẽ thay đổi tùy thuộc vào điều kiện ép rác và trạng thái phân hủy của chất thải. Độ thẩm thấu của rác nén: Tính dẫn nước của chất thải đã nén là thông số vật lý quan trọng khống chế sự vận chuyển của chất lỏng và khí trong bãi chôn lấp. Độ thẩm thấu thực chỉ phụ thuộc vào tính chất của CTR kể cả khi sự phân bố kích thước lỗ rỗng, bề mặt và độ xốp [7].