Chương 1 TỔNG QUAN CHUNG 1.1 Tổng quan về chất thải rắn: 1.1 Khái niệm chất thải rắn [9] 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. Thuật ngữ CTR được sử dụng bao gồm tất cả các chất rắn hỗn hợp thải ra từ cộng đồng dân cư đô thị cũng như các CTR đặc thù từ các ngành sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, khai khoáng… 1. Nguồn gốc, thành phần, khối lượng và tính chất của CTR [9] Nguồn gốc, thành phần, tính chất cũng như dự báo tốc độ phát sinh của CTR là cơ sở quan trọng trong thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý CTR thích hợp.1 Nguồn gốc CTR [9] Các nguồn phát sinh CTR bao gồm: (1) Khu dân cư; (2) Khu thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ …); (3) Cơ quan, công sở (trường học, trung tâm và viện nghiên cứu, bệnh viện …); (4) khu xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng; (5) Khu công cộng (nhà ga, bến tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi, đường phố…); (6) nhà máy xử lý chất thải; (7) Công nghiệp; (8) Nông nghiệp. Chất thải đô thị có thể xem như chất thải công cộng ngoài trừ các CTR từ quá trình sản xuất công nghiệp và nông nghiệp.
CTR có thể phân loại bằng nhiều cách khác nhau: - Phân loại dựa vào nguồn gốc phát sinh như: từ hộ gia đình, khu thương mại, công sở, công trình xây dựng, khu công cộng, trạm xử lý nước thải… (bao gồm: rác thải sinh hoạt, văn phòng, thương mại, công nghiệp, đường phố, chất thải trong quá trình xây dựng hay đập phá nhà xưởng – bảng 1.1) - Phân loại dựa vào đặc tính tự nhiên như là các chất hữu cơ, vô cơ, chất có thể cháy hoặc không có khả năng cháy. -6- Tuy nhiên, căn cứ vào đặc điểm chất thải có thể phân loại CTR thành 3 nhóm lớn : chất thải đô thị, chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại.1 Phân loại CTR theo các nguồn phát sinh khác nhau Nguồn phát sinh Loại chất thải Rác thực phẩm, giấy, cacton, nhựa, túi nylon, vải, da, rác vườn, gỗ, thủy tinh, lon thiếc, nhôm, kim loại, tro, lá cây, Hộ gia đình chất thải đặc biệt như pin, dầu nhớt xe, lốp xe, ruột xe, sơn thừa, … Giấy, carton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm, thủy tinh, kim loại, chất thải đặc biệt như vật dụng gia đình hý hỏng (kệ sách, đèn, tủ,…), đồ điện tử hý hỏng (máy radio, Khu thương mại tivi,…), tủ lạnh, máy giặt hỏng, pin, dầu nhớt xe, săm lốp, sơn thừa,… Giấy, carton, nhựa, túi nylon, gỗ, rác thực phẩm, thủy tinh, kim loại, chất thải đặc biệt như kệ sách, đèn, tủ hỏng, pin, Công sở dầu nhớt xe, săm lốp, sơn thừa,… Trong xây dựng Gỗ, thép, bêtông, đất, cát,… Khu công cộng Giấy, túi nylon, lá cây,… Trạm xử lý nước thải Bùn 1.2 Thành phần CTR [9] Thành phần của CTR là một thuật ngữ dùng để mô tả tính chất và nguồn gốc các yếu tố riêng biệt cấu thành nên dạng chất thải, thông thường được tính bằng phần trăm theo khối lượng. Thông thường trong CTR đô thị, CTR từ các khu dân cư và thương mại chiếm tỉ lệ cao nhất 50 – 75%. Tỉ lệ của mỗi thành phần chất thải sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào loại hình hoạt động: xây dựng, sửa chữa, dịch vụ đô thị cũng như công nghệ sử dụng trong xử lý nước (bảng 1.
Thành phần riêng biệt của CTR thay đổi theo vị trí địa lý, thời gian, mùa trong năm, điều kiện kinh tế và tùy thuộc vào thu nhập của từng quốc gia. -7- Sự thay đổi thành phần chất thải rắn trong tương lai: có vai trò quan trọng trong việc hoạch định kế hoạch quản lý CTR, đồng thời nó cũng quyết định các dự án và chương trình quản lý cho các cơ quan quản lý (sự thay đổi các thiết bị chuyên dùng cho thu gom, vận chuyển và xử lý). Ở Việt Nam, với chủ trương đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước và cơ cấu chuyển dịch kinh tế từ nông nghiệp sang công nghiệp của Chính Phủ, kết hợp với các nghiên cứu về sự thay đổi thành phần CTR theo thời gian của một số nước có điều kiện tương tự, cho thấy thành phần CTR đã có sự thay đổi đáng kể trong rác thải đô thị, đó là: thực phẩm thừa, giấy các loại, nylon – nhựa mềm, nhựa cứng và vải. - Chất thải thực phẩm: với quá trình công nghiệp hoá đất nước, hàng hoá công nghiệp dần thay thế các sản phẩm nông nghiệp.
Vì vậy, lượng chất thải thực phẩm đã và đang giảm mạnh. Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm là ngành có ảnh hưởng lớn nhất đến sự thay đổi lượng chất thải thực phẩm. - Giấy các loại: thành phần chất thải giấy nước ta tăng nhanh do 2 nguyên nhân chính: (i) chủ trương và nhu cầu phát triển mạnh nền giáo dục, tiến đến xóa nạn mù chữ và phổ cập giáo dục trong toàn dân đã làm tăng tỷ lệ trẻ em đến trường; (ii) ngành công nghiệp đóng gói hàng hoá cho tiêu dùng và xuất khẩu phát triển mạnh cũng làm gia tăng thành phần giấy thải. - Nylon – Nhựa các loại: với tốc độ và xu hướng phát triển nhanh, ngành công nghiệp đóng gói, công nghiệp sản xuất các mặt hàng nhựa đã làm gia tăng khối lượng nhựa trong CTR.
- Vải: Thành phần chất thải này rất khó dự đoán, tuy nhiên nó có thể sẽ tăng lên trong thời gian tới khi nhu cầu may mặc của người dân tăng cao cũng như sự đẩy mạnh xuất khẩu các mặt hàng này.2 Thành phần chất thải rắn đô thị STT Thành phần % khối lượng I. Chất hữu cơ 1 Thực phẩm thừa 9,0 2 Giấy 34,0 3 Giấy cacton 6,0 4 Nhựa 7,0 5 Vải vụn 2,0 6 Cao su 0,5 7 Da 0,5 8 Rác vườn 18,5 9 Gỗ 2,0 II. Chất vô cơ 1 Thủy tinh 8,0 2 Can thiếc 6,0 3 Nhôm 0,5 4 Kim loại khác 3,0 5 Bụi, tro 3,0 Nguồn: Intergrated solid waste management McGRAW-HILL 1993 1.3 Khối lượng chất thải rắn [14] Khối lượng CTR sinh ra và thu gom được có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc lựa chọn thiết bị, vạch tuyến thu gom, lựa chọn công nghệ và thiết kế hệ thống thiết bị thu hồi, xử lý cũng như thải bỏ CTR đô thị một cách hợp vệ sinh. Tùy theo mục đích quản lý, giám sát hay tính toán thiết kế cho từng hạng mục cụ thể trong hệ thống quản lý CTR đô thị mà thông số khối lượng CTR đô thị phát sinh hay thu gom sẽ được biểu diễn theo những cách khác nhau: - Đối với CTR phát sinh từ các khu thương mại (như chợ, siêu thị,…), cách biểu diễn hợp lý phải thể hiện được mối liên quan giữa khối lượng CTR phát sinh hay thu gom với số lượng khách hàng, số lượng sản phẩm hoặc giá trị bán được, hay một số đơn vị tương tự như kg CTR/khách hàng.ngđ; kg -9- CTR/triệu đồng giá trị sản phẩm bán ra.
Bằng cách này cho phép so sánh các số liệu ở các khu thương mại khác nhau trong cả nước. - Chất thải rắn phát sinh từ các xí nghiệp công nghiệp phải được biểu diễn trên đơn vị sản phẩm, ví dụ kg/xe đối với cơ sở lắp ráp xe hoặc kg/ca đối với cơ sở đóng gói. Số liệu này cho phép so sánh giữa cơ sở có hoạt động sản xuất tương tự trong cả nước. - Hầu hết số liệu về chất thải rắn sinh ra từ hoạt động nông nghiệp được biểu diễn dựa trên đơn vị sản phẩm như kg phân/kg bò và kg chất thải/tấn sản phẩm.3 Tính chất của chất thải rắn [14] 1.1 Tính chất lý học 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 CTR đô thị sẽ rất khác nhau tùy theo phương pháp lưu trữ: (1) để tự nhiên không chứa trong thùng, (2) chứa trong thùng và không nén, (3) chứa trong thùng và nén. Khối lượng riêng của CTR đô thị 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 cho các phép tính toán. Mặc dù khối lượng riêng được định nghĩa là khối lượng CTR tính trên một đơn vị thể tích của CTR. Tuy nhiên do thể tích khối CTR bị ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện nén ép và lưu trữ, nên không thể áp dụng chung một cách đo đạc cho tất cả các trường hợp.
Để tính toán thiết bị lưu trữ, thu gom, vận chuyển hay bãi chôn lấp, phương pháp xác định khối lượng riêng cho mỗi trường hợp sẽ khác nhau. Khối lượng riêng của CTR chứa trong các thùng chứa CTR tại hộ gia đình được xác định bằng cách cân xác định khối lượng CTR tối đa có thể chứa trong thùng và đo thể tích của thùng chứa. Khối lượng riêng được tính bằng khối lượng chia cho thể tích đo được (tính theo kg/ m3). Đối với từng thành phần CTR riêng biệt, phương pháp xác định khối lượng riêng cũng được thực hiện -10- một cách tương tự.
Việc xác định khối lượng riêng của từng thành phần có trong CTR đô thị là cơ sở để ước tính khối lượng riêng của một hỗn hợp CTR bất kỳ.3 Khối lượng riêng của các thành phần có trong CTR (không nén) từ khu dân cư Khối lượng riêng (kg/ m3) Loại chất thải Khoảng dao động Đặc trưng Thực phẩm 130 – 480 290 Giấy 41 – 130 89 Carton 41 – 80 50 Nhựa 41 – 130 65 Vải 41 – 101 65 Cao su 101 – 202 130 Da 101 – 261 160 Rác vườn 59 – 225 101 Gỗ 130 – 320 237 Thủy tinh 160 – 480 196 Lon thiếc 50 – 160 89 Nhôm 65 – 240 160 Các kim loại khác 130 – 1.000 480 Tro 650 – 830 745 Rác 89 – 181 130 Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993. 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: M ww d x100 Trong đó: -11- - M: Độ ẩm (%); - w: Khối lượng ban đầu của mẫu CTR (kg); - d: Khối lượng của mẫu CTR sau khi đã sấy khô ở 1050C (kg).