CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Tổng quan về chất thải rắn 1. Định nghĩa, phân loại chất thải rắn * Định nghĩa về chất thải rắn Chất thải rắn (CTR) là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong các hoạt động kinh tế - xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất, các hoạt động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng v. Trong đó quan trọng nhất là các loại chất thải sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống [9].
Như vậy CTR nói chung được hiểu là chất thải ở thể rắn, được thải ra từ quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hàng ngày hoặc các hoạt động khác. CTR bao gồm CTR thông thường và chất thải rắn nguy hại [4]. * Nguồn gốc phát sinh CTR: CTR có thể phát sinh từ nhiều nguồn gốc khác nhau, ở nơi nhiều nới khác nhau. Tùy thuộc vào nguồn gốc phát thải, đặc điểm của các quá trình sản xuất và thời gian mà các CTR cũng rất đa dạng.
Chúng khác nhau về khối lượng, kích thước, phân bố về không gian cũng như thành phần đặc trưng. Việc phân loại các nguồn phát sinh CTR đóng vai trò quan trọng trong công tác quản lý các chất thải rắn. Trên thực tế, các CTR được phát sinh từ các nguồn như: 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 xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng, nhà máy xử lý chất thải, hoạt động công nghiệp, hoạt động nông nghiệp, khu công cộng (nhà ga, bến tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi, đường phố. 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Các CTR có thể được phân loại khác nhau tùy thuộc vào công tác quản lý hay xử lý chúng.
Thông thường, người ta chia các CTR dựa vào nguồn gốc phát sinh ra chúng, ví dụ như CTR công nghiệp, CTR sinh hoạt, CTR nông nghiệp, CTR xây dựng,… Hoặc phân chia dựa vào các hợp phần chủ yếu của chúng như CTR vô cơ, CTR hữu cơ. Hoặc phân chia theo mức độ độc hại như CTR thông thường, CTR nguy hại,… Cơ quan Nhà dân, trường học Nơi vui chơi, khu dân cư. giải trí Bệnh viện, Chất thải rắn cơ sở y tế Chợ, bến xe, nhà ga Khu công Giao thông, nghiệp, nhà xây dựng. Hoạt động sản máy, xí nghiệp xuất nông nghiệp Hình 1.
Các nguồn phát sinh chất thải rắn * Thành phần CTR: CTR từ các nguồn phát thải khác nhau cũng khác nhau về thành phần lý, tỷ lệ và các chất hóa học của. Hơn nữa, thành phần của CTR ở từng nguồn thài cũng có thể khác nhau tùy thuộc vào từng địa phương, vào các mùa khí hậu, vào điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác. Nhìn chung, các CTR có một số thành phần cơ bản như được trình bày ở bảng 1. 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.
Thành phần của CTR Thành phần Nguồn gốc Ví dụ 1. Các chất cháy được Các vật liệu làm từ giấy bột và Các túi giấy, mảnh bìa, a. Giấy giấy giấy vệ sinh. Hàng dệt Có nguồn gốc từ các sợi Vải, len, nylon.
Các chất thải từ đồ ăn thực Cọng rau, vỏ quả, thân c. Thực phẩm phẩm cây, lõi ngô. Các vật liệu và sản phẩm được Đồ dung bằng gỗ như bàn, d. Cỏ, gỗ củi, rơm rạ chế tạo từ gỗ, tre, rơm…vv ghế, đồ chơi, vỏ dừa.
Các vật liệu và sản phẩm được Phim cuộn, túi chất dẻo, e. Chất dẻo chế tạo từ chất dẻo chai, lọ…vv Các vật liệu và sản phẩm được Bóng, giày, ví và bang cao f. Da và cao su chế tạo từ da và cao su su…vv 2. Các chất không cháy Các vật liệu và sản phẩm được Vỏ hộp, dây điện, hàng a.
Các kim loại sắt chế tạo từ sắt mà dễ bị nam rào, dao. châm hút Các vật liệu không bị nam Vỏ nhôm, giấy bao gói, đồ b. Các kim loại phi sắt châm hút đựng…vv Các vật liệu và sản phẩm được Chai lọ, đồ đựng bằng c. Thủy tinh chế tạo từ thủy tinh thủy tinh, bóng đèn…vv Bất cứ các loại vật liệu không Vỏ chai, ốc, xương, gạch, d.
Đá và sành sứ cháy khác ngoài kim loại và đá…vv thủy tinh 3. Các thành phần khác Tất cả các vật liệu khác không phân loại trong bảng này. Các chất hỗn hợp này có thể chia thành hai Đá cuội, cát, đất, tóc…vv phần: kích thước lớn hơn 5mm và loại nhỏ hơn 5mm Nguồn: [9] 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Các phương pháp xử lý CTR 1.
Phương pháp xử lý nhiệt a. Nhiệt phân là quá trình phân hủy CTR bằng nhiệt trong điều kiện thiếu oxi để phân hủy thành khí đốt theo các phản ứng: C + O2 → CO2 C + H2O → CO + H2 C + 1/2O2 → CO C + H2 → CH4 Các sản phẩm sinh ra từ quá trình nhiệt phân là các sản phẩm khí chủ yếu như CH4, H2, CO, CO2 và một số sản phẩm lỏng có chứa các chất như acid, acetic, acctone, metaganol,… được tận dụng làm nguyên liệu để chế biến các sản phẩm có ích khác, tuy nhiên chỉ có 31-37% CTR phân hủy, phần còn lại được xử lý tiếp tục bằng phương pháp thiêu đốt. Thiêu đốt rác (Incineration) Đốt là phương pháp xử lý rác phổ bíến nhất ngày nay được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng. Đây là quá trình oxi hóa chất thải rắn ở nhiệt độ cao tạo thành CO2 và hơi nước theo phản ứng: CXHYOZ +(x+y/4 +z/2) O2→ xCO2 +y/2 H2O Ưu điểm: Xử lý triệt để rác thải; tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh và các chất ô nhiễm; diện tích xây dựng nhỏ; vận hành đơn giản; có thể xử lý chất thải rắn có chu kỳ phân hủy lâu dài.
Nhược điểm: là việc sinh khói bụi và một số khí ô nhiễm khác như SO2, HCl, NOx, CO,… Do vậy khi thiết kế xây dựng lò đốt phải xây dựng theo hệ thống xử lý khí thải. Việc sử dụng các lò thiêu đốt hiện nay không dừng lại ở mục đích giảm thể tích ban đầu của rác (giảm khoảng 90%), mà còn thu hồi nhiệt phục vụ các nhu cầu khác nhau như tận dụng cho lò hơi, lò sưởi, cấp điện,… 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Ở Việt Nam công nghệ thiêu đốt thích hợp cho việc xử lý chất thải bệnh viện, chất thải nguy hại, các loại chất thải có thời gian phân hủy dài. Xử lý sinh học a. Phương pháp xử lý hiếu khí tạo thành phân bón (Composting) Đây là phương pháp được áp dụng khá phổ biến ở hầu hết các quốc gia.
Việc ủ CTR với thành phần chủ yếu là chất hữu cơ dễ phân hủy có thể được tiến hành ngay ở các hộ gia đình để tạo thành phân bón cho. Ưu điểm của phương pháp này là giảm được đáng kể khối lượng rác, đồng thời tạo ra phân bón hữu cơ giúp ích cho công tác cải tạo đất. Chính vì vậy phương pháp này được ưa chuộng ở các quốc gia nghèo và các nước đang phát triển. Quá trình ủ rác hiếu khí diễn ra theo phản ứng sau: Vi khuẩn hiếu khí Chất hữu cơ Chất mùn + CO2+ H2O+ NH3+ SO2 Phương pháp ủ rác hiếu khí dựa trên sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí với sự có mặt của oxi.
Thường chỉ sau 2 ngày nhiệt độ đống ủ tăng lên khoảng 450C, sau 6-7 ngày có thể đạt tới 70-750C. Nhiệt độ này chỉ đạt được với điều kiện duy trì môi trường tối ưu cho vi khuẩn hoạt động như oxi, độ ẩm, tỉ số C/N, pH và một số chất dinh dưỡng vô cơ chủ yếu như phốt pho, lưu huỳnh, kali, nitơ… Sự phân hủy hiếu khí diễn ra khá mạnh, chỉ sau 2-4 tuần rác được phân hủy hoàn toàn. Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị tiêu diệt do nhiệt độ ủ tăng. Bên cạnh đó, mùi hôi cũng bị khử nhờ quá trình ủ hiếu khí, độ ẩm tối ưu cho quá trình này là 50- 600C.
Xử lý kỵ khí (Anaerobic) Công nghệ ủ kỵ khí cũng được sử dụng rộng rãi ở các nước trên thế giới, đặc biệt ở Ấn Độ, chủ yếu thực hiện ở qui mô nhỏ. Vi khuẩn kỵ khí Chất hữu cơ Các chất đơn giản + CO2 + CH4+ NH3+ H2S + Ưu điểm: Chi phí đầu tư ban đầu thấp; Sản phẩm phân hủy có thể kết hợp xử lý với phân hầm cầu và phân gia súc cho phân hữu cơ có hàm lượng dinh dưỡng 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com cao; Đặc biệt lá thu hồi khí CH4 làm nguồn cung cấp nhiệt phục vụ cho các nhu cầu đung nấu, lò hơi,… + Nhược điểm: Thời gian phân hủy thường kéo dài 4-12 tháng, lâu hơn xử lý hiêú khí. Các chất khí sinh ra từ quá trình phân hủy kị khí chủ yếu là H2S, NH3 gây mùi hôi khó chịu. Hoiwn nữa các vi khuẩn gây bệnh không bị tiêu diệt do quá trình phân hủy xảy ra ở nhiệt độ thấp.
Phương pháp xử lý kỵ khí kết hợp với hiếu khí (Combined anaerobic and aerobic) Công nghệ này sử dụng cả 2 phương pháp xử lý hiếu khí và kị khí kết hợp với nhau. Ưu điểm: Không có lượng nước thải ra từ quá trình phân hủy hiếu khí; Sử dụng nước rò rỉ trong quá trình ủ để len men kỵ khí; Vừa tạo được lượng phân bón phục vụ nông nghiệp và tạo khí CH4 cung cấp nhiệt. Phương pháp xử lý hóa học Các giải pháp xử lý hóa học thường được ứng dụng để xử lý CTR công nghiệp. Các giải pháp xử lý hóa học hiện nay chủ yếu dựa trên các phản ứng oxi hóa-khử, trung hòa, thủy phân,.
Chủ yếu để phá hủy CTR hoặc làm giảm độc tính của CTR nguy hại. Sử dụng vôi, kiềm làm giảm khả năng gây độc của các kim loại nặng do tạo thành các hydroxit không hòa tan. Đối với các CTR có tính axit có thể trung hòa bằng các chất kiềm và ngược lại. Phương pháp ổn định hóa Phương pháp ổn định hóa (cố định, đóng rắn) chủ yếu được xử dụng để xử lý CTR nguy hại nhằm 2 mục đích: Giảm rò rỉ các chất độc hại bằng cách giảm bề mặt tiếp xúc, hạn chế mức cao sự thẩm thấu của chất thải vào môi trường, và cải thiện kích thước chất thải về độ nén và độ cứng.
Ổn định chất thải là công nghệ trộn vật liệu thải với vật liệu đống rắn, tạo thành thể rắn bao lấy chất thải hoặc chất thải trong cấu trúc của vật rắn. Phương pháp này thường dùng để xừ lý CTR của kim loại, mạ kim loại, chì, tro của lò 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.