MỞ ĐẦU Tại Việt Nam cũng nhƣ tại các quốc gia khác trên thế giới, chính phủ và cộng đồng dân cƣ ngày càng quan tâm đến chất thải và các vấn đề liên quan đến chất thải. Bên cạnh mục tiêu phát triển kinh tế xã hội, vấn đề môi trƣờng đƣợc đƣa ra để cân nhắc, lựa chọn các chính sách, mục tiêu phát triển. Trong số rất nhiều phƣơng pháp xử lý chất thải rắn, phƣơng pháp chôn lấp là một phƣơng pháp đơn giản, chi phí thấp đƣợc áp dụng khá phổ biến tại Việt Nam cũng nhƣ tại các nƣớc đang phát triển khác. Bên cạnh vấn đề về thiết kế, thi công, công nghệ chôn lấp thì việc lựa chọn vị trí bãi chôn lấp có vai trò khá quan trọng quyết định những tác động lâu dài của bãi chôn lấp tới môi trƣờng.
Trong cuốn Environmental guidelines: Solid waste landfills - Chỉ dẫn môi trƣờng về các bãi chôn lấp chất thải rắn của Chi nhánh quản lý chất thải – Cơ quan bảo vệ môi trƣờng Mỹ (EPA) đã nghiên cứu các vấn đề về môi trƣờng của bãi chôn lấp chất thải bao gồm vấn đề ô nhiễm nƣớc, ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất. Nghiên cứu cũng chỉ ra 5 nguyên tắc có tính kỹ thuật cần phải cân nhắc để đảm bảo môi trƣờng cho các bãi chôn lấp bao gồm [14]: + Lựa chọn vị trí bãi chôn lấp + Thiết kế, xây dựng bãi chôn lấp + Quan trắc môi trƣờng + Quản lý quá trình hoạt động + Quản lý, sửa chữa trƣớc khi đóng cửa bãi chôn lấp Rác thải phát sinh trên địa bàn thành phố Thái Nguyên hiện nay đƣợc thu gom và chôn lấp tại bãi rác Đá Mài thuộc địa phận xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên. Bãi rác do Công ty CP môi trƣờng và Công trình đô thị Thái Nguyên quản lý vận hành. Bãi rác này là bãi chôn lấp hợp vệ sinh đã đƣợc thiết kế và chính thức đi vào vận hành từ năm 2002, tuy nhiên trong quá trình hoạt động của bãi rác, nhiều vấn đề môi trƣờng đã nảy sinh cần đƣợc quan tâm giải quyết.
3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài “Đánh giá hiện trạng môi trường và đề xuất giải pháp kiểm soát ô nhiễm tại bãi rác Đá Mài – thành phố Thái Nguyên” là đề tài đƣợc thực hiện nhằm đánh giá hiện trạng môi trƣờng bãi rác Đá Mài và đề xuất các biện pháp kiểm soát ô nhiễm hạn chế các tác động của bãi rác này tới môi trƣờng. Trên cơ sở phân tích về vị trí bãi rác, thiết kế xây dựng, hiện trạng môi trƣờng trong quá trình hoạt động của bãi rác Đá Mài sẽ đánh giá hiện trạng môi trƣờng của bãi rác này. Từ đó, đề xuất các biện pháp nhằm kiểm soát và hạn chế các tác động của bãi rác tới môi trƣờng, đảm bảo sức khỏe cộng đồng dân cƣ. Đề tài mang tính thực tiễn, kết quả của đề tài sẽ giúp Công ty CP môi trƣờng và Công trình đô thị Thái Nguyên nắm đƣợc các vấn đề về môi trƣờng của bãi chôn lấp này và có quyết định phù hợp để tu sửa, quản lý, giám sát nhằm hạn chế các tác động của bãi rác Đá Mài tới môi trƣờng và sức khỏe cộng đồng.
4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1- TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Khái niệm về chất thải và chất thải rắn Theo Luật Bảo vệ môi trƣờng, chất thải là chất đƣợc loại bỏ trong sinh hoạt, sản xuất hoặc trong các hoạt động khác. Chất thải có thể ở dạng rắn, khí, lỏng hoặc các dạng khác. Chất thải rắn (CTR) đƣợc hiểu là chất thải phát sinh từ các hoạt động ở nông thôn và đô thị bao gồm: chất thải từ khu dân cƣ, hoạt động thƣơng mại, dịch vụ, khách sạn, khu vui chơi giải trí, bệnh viện; từ các quá trình sản xuất, bao gồm hoạt động công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, xây dựng công trình… Hiện nay, song song với quá trình công nghiệp hoá, đô thị hoá là vấn đề xử lý các chất thải rắn từ công nghiệp và sinh hoạt.
Hàng năm, khối lƣợng các chất thải rắn tạo ra từ các ngành công nghiệp và sinh hoạt khá nhiều. Chất thải rắn bao gồm nhiều loại và đƣợc chia thành các loại sau (theo H. Fred Waller, “Use of waste materials in hot mix asphalt”, ASTM, 1993): CHẤT THẢI RẮN CHẤT THẢI CHẤT THẢI RẮN CHẤT THẢI RẮN CÔNG NGHIỆP ĐÔ THỊ NÔNG NGHIỆP Tro đáy Tro bay Bụi Xỉ luyện Vật liệu Vỏ Vỏ cà phê, Sơ dừa trong lò ximăng thép cellulose trấu vỏ lạc Bùn Phế thải Chất thải rắn Chất Tro lò Cao su thải xây dựng sinh hoạt thải y tế đốt rác phế thải Hình 1.1: Phân loại chất thải rắn 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Khối lƣợng các chất thải rắn ở các nhà máy và các khu đô thị Việt Nam (bao gồm chất thải công nghiệp, chất thải sinh hoạt, chất thải phá dỡ công trình xây dựng, …) tạo ra ngày càng nhiều. Theo thống kê của Viện chiến lƣợc chính sách tài nguyên và môi trƣờng (Bộ Tài nguyên - Môi trƣờng) hàng năm cả nƣớc thải ra khoảng hơn 15 triệu tấn chất thải rắn, trong đó 80% chất thải sinh hoạt (12 triệu tấn) và 20% chất thải công nghiệp (3 triệu tấn).
50% chất thải rắn ở các đô thị là rác thải sinh hoạt của các hộ gia đình. Khoảng 70% lƣợng rác thải đô thị đã đƣợc thu gom. Chất thải độc hại 1% Chất thải khác Chất thải công 2% Chất thải độc hại nghiệp 17% Chất thải khác Chất thải sinh hoạt Chất thải công nghiệp Chất thải sinh hoạt 80% Hình 1.2: Cơ cấu thành phần chất thải rắn của Việt Nam Dự báo đến năm 2020 lƣợng chất thải rắn phát sinh vào khoảng 50 triệu tấn 1 năm [6]. Trong đó chỉ có 15 – 20% lƣợng chất thải rắn đƣợc phân loại và tái chế thủ công tại các làng nghề, số còn lại đƣợc chôn lấp.
Nguồn phát sinh chất thải rắn tập trung chủ yếu ở các khu đô thị lớn. Hiện nay, khoảng 80% chất thải công nghiệp phát sinh mỗi năm là từ các trung tâm công nghiệp lớn ở miền Bắc và miền Nam. Trong đó, 50% lƣợng chất thải công nghiệp của Việt Nam phát sinh ở thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận, 30% còn lại phát sinh ở vùng đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung Bộ. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thêm vào đó, gần 1500 làng nghề tập trung chủ yếu ở các vùng nông thôn miền Bắc mỗi năm phát sinh cỡ 774.000 tấn chất thải công nghiệp.
Các phƣơng pháp xử lý chất thải rắn ở Việt Nam và trên Thế giới 1. Các phƣơng pháp xử lý chất thải rắn Các phƣơng pháp xử lý chất thải rắn cơ bản đƣợc phân thành ba phƣơng pháp: - Phƣơng pháp cơ học bao gồm: Tách kim loại, thuỷ tinh; nhựa ra khỏi chất thải; sơ chế, đốt chất thải không có thu hồi nhiệt; lọc tạo rắn đối với các chất thải bán lỏng. - Phƣơng pháp cơ - lý: phân loại vật liệu; thuỷ phân; sử dụng chất thải nhƣ nhiên liệu; đúc ép các chất thải, sử dụng làm vật liệu xây dựng. - Phƣơng pháp sinh học: chế biến ủ sinh học; xử lý bằng công nghệ tạo khí đốt sinh học.
Các phƣơng pháp xử lý chất thải có thể khái quát theo sơ đồ sau: Thu gom chất thải Vận chuyển chất thải Xử lý chất thải Thiêu đốt Ủ sinh học làm phân Các phƣơng pháp Compost khác Tiêu hủy tại bãi chôn lấp Hình 1.3: Các phương pháp xử lý chất thải rắn [9] Cụ thể các phƣơng pháp này nhƣ sau: 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com a/ Phƣơng pháp ủ sinh học làm phân compost Phƣơng pháp này áp dụng với loại chất thải rắn có nguồn gốc sinh học nhƣ đƣờng, xenllulo, lignin, mỡ, protein. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ dạng này thƣờng xảy ra với sự có mặt của ôxy không khí (phân huỷ hiếu khí) hay không có không khí (phân huỷ yếm khí, lên men). Hai quá trình này xảy ra xen kẽ, háo khí trƣớc và yếm khí sau. Phƣơng pháp ủ sinh học làm phân compost đƣợc thể hiện ở hình 1.
Phân tƣơi Chất thải rắn hữu cơ Cân điện tử Sàn tập kết Bể chứa Băng phân loại Tái chế Nghiền Trộn Cung cấp độ ẩm Kiểm soát Lên men Bổ sung thêm một số nhiệt tự động chất dinh dƣỡng N, P Thổi khí cƣỡng bức Ủ chín Sàng Vê viên Tinh chế Đóng bao Trộn thêm N.4: Quy trình công nghệ ủ sinh học quy mô công nghiệp [9] 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b/ Phƣơng pháp thiêu đốt Xử lý chất thải bằng phƣơng pháp thiêu đốt có thể làm giảm tới mức tối thiểu chất thải cho khâu xử lý cuối cùng. Nếu áp dụng công nghệ tiên tiến sẽ mang lại nhiều ý nghĩa đối với môi trƣờng, song đây là phƣơng pháp xử lý tốn kém nhất so với phƣơng pháp chôn lấp hợp vệ sinh, chi phí để đốt 1 tấn rác cao hơn khoảng 10 lần. Công nghệ đốt rác thƣờng đƣợc sử dụng ở các nƣớc phát triển vì phải có nền kinh tế đủ mạnh để bao cấp cho việc thu đốt rác thải sinh hoạt nhƣ là một dịch vụ phúc lợi xã hội của toàn dân. Tuy nhiên, việc thu đốt rác sinh hoạt bao gồm nhiều chất thải khác nhau sẽ tạo ra khói độc đioxin, nếu không xử lý đƣợc loại khí này là rất nguy hiểm tới sức khoẻ.
Năng lƣợng phát sinh có thể tận dụng cho các lò hơi, lò sƣởi hoặc cho ngành công nghiệp nhiệt và phát điện. Mỗi lò đốt phải đƣợc trang bị một hệ thống xử lý khí thải tốn kém để khống chế ô nhiễm không khí do quá trình đốt gây ra. Hiện nay, tại các nƣớc châu Âu có xu hƣớng giảm đốt rác thải vì hàng loạt các vấn đề kinh tế cũng nhƣ môi trƣờng cần phải giải quyết. Việc thu đốt rác thải thƣờng chỉ áp dụng cho việc xử lý rác thải độc hại nhƣ rác thải bệnh viện hoặc rác thải công nghiệp vì các phƣơng pháp xử lý khác không thể xử lý triệt để đƣợc.
Phƣơng pháp thiêu đốt đƣợc thể hiện ở hình 1. 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Rác thải sinh hoạt Chất thải công Chất thải đƣờng Dầu cũ Bùn cống nghiệp phố Kho chứa Chôn rác nguy hại Ủ sinh học làm phân Phân loại compost Gia công nghiền Dầu cũ nhỏ Trộn Bùn Nƣớc Bunke Cặn, chất không Sản xuất hơi cháy Thiết bị đốt Nhiệt Khí thải Bunke Xử lý khí Xử lý hoàn thiện Ép sắt vụn Ống khói Hình 1.5: Hệ thống thiêu đốt chất thải [9] 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com c/ Phƣơng pháp chôn lấp Phƣơng pháp này chi phí thấp và đƣợc áp dụng phổ biến ở các nƣớc đang phát triển.