CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT COMPOST TỪ CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ I.1 Tổng quan về chất thải rắn [1] Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh của chất thải rắn là cơ sở quan trọng trong thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý chất thải rắn thích hợp • Khu dân cư • Khu thương mại • Cơ quan, công sở • Khu Xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng • Khu công cộng • Nhà máy xử lý chất thải • Công nghiệp • Nông nghiệp • Hộ gia đình, biệt thự, chung cư. • Nhà kho, nhà hàng, chợ, khách sạn, nhà trọ, các trạm sửa chữa và dịch vụ • Trường học, bệnh viện, văn phòng, công sở nhà nước • Khu nhà xây dựng mới, sửa chữa nâng cấp mở rộng đường phố, cao ốc san nền xây dựng • Đường phố, công viên, khu vui chơi giải trí, bãi tắm. • Nhà máy xử lý nước cấp, nước thải và quá trình xử lý chất thải công nghiệp khác. • Công nghiệp xây dựng, chế tạo, công nghiệp nặng, nhẹ, lọc dầu, hóa chất, nhiệt điện.
• Đồng cỏ, đồng ruộng, vườn cây ăn quả, nông trại. • Thực phẩm dư thừa, giấy, can nhựa, thủy tinh, can thiếc, nhôm. • Giấy, nhựa, thực phẩm thừa, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại. Rác vườn, cành cây cắt tỉa, chất thải chung tại các khu vui chơi, giải trí.
Bùn, tro, chất do quá trình chế biến công nghiệp, phế liệu, và các rác thải sinh hoạt. SV: Nguyễn Trọng Cường – MT1801 2 Haiphong University KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DL HẢI PHÒNG Bảng 1: Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn Nguồn phát sinh Nơi phát sinh Các dạng chất thải rắn Hộ gia đình, biệt thự, Thực phẩm dư thừa, giấy, Khu dân cư chung cư can nhựa, thủy tinh, nhôm. Nhà kho, nhà hàng, chợ, Giấy, nhựa, thực phẩm Khu thương mại khách sạn, nhà trọ, các thừa, thủy tinh, kim loại, trạm sửa chữa và dịch vụ chất thải nguy hại Trường học, bệnh viện, Giấy, nhựa, thực phẩm dư Cơ quan, công sở văn phòng cơ quan chính thừa, thủy tinh, kim loại, phủ chất thải nguy hại Khu nhà xây dựng mới, sửa chữa nâng cấp mở Gỗ, bê tông, thép, gạch, Công trình xây dựng rộng đường phố, công thạch cao, bụi viên,khu vui chơi giari trí, bãi tắm Hoạt động dọn rác vệ sinh Rác cành cây cắt tỉa, chất Dịch vụ công cộng đô thị đường phố, công viên, khu thải chung tại khu vui chơi vui chơi giải trí , bãi tắm giải trí. Công nghiệp xây dựng, chế Chất thải do quá trình chế tạo, công nghiệp nặng- nhẹ Các khu công nghiệp biến công nghiệp, phế liệu, lọc dầu, hóa chất, nhiệt và các rác thải sinh hoạt điện Thực phẩm bị thối rữa sản Đồng cỏ, đồng ruộng, Nông nghiệp phẩm nông nghiệp thừa, vườn cây ăn trái, nông trại chất độc hại ( Nguồn: Nguyễn Văn Phước – Giáo trình quản lý chất thải rắn) SV: Nguyễn Trọng Cường – MT1801 3 Haiphong University KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DL HẢI PHÒNG I.
Thành phần chất thải rắn [4] Thành phần của chất thải rắn biểu hiện sự đóng góp và phân phối của các phần riêng biệt mà từ đó tạo nên dòng chất thải, thông thường được tính bằng phần trăm khối lượng. Thông tin về thành phần chất thải rắn đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá và lựa chọn những thiết bị thích hợp để xử lý, các quá trình xử lý cũng như việc hoạch định các hệ thống, chương trình và kế hoạch quản lý chất thải rắn. Thông thường trong rác thải đô thị, rác thải từ các khu dân cư và thương mại chiếm tỉ lệ cao nhất từ 50¸75%. Thành phần rác thải sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào các hoạt động của cuộc sống, như: xây dựng, sửa chữa, sự mở rộng của các dịch vụ đô thị… Thành phần chất thải rắn luôn thay đổi theo vị trí địa lý, thời gian, mùa trong năm, điều kiện kinh tế và tùy thuộc vào thu nhập của từng địa phương… Bảng 2.
Thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại bãi chôn lấp của một số địa phương năm 2009 – 2010 Hà Hà Hải Hải Huế Đà HCM HCM Bắc Loại Nội Nội Phòng Phòng Nẵng Ninh TT chất (Na (Thủy (Đa (Phước (Xuân (Tràng (Đình (Khánh (TT thải m Sơn) Cát) Vũ) Phương) Hòa) Phước) Hiệp) Hồ) Sơn) Rác 53,8 1 hữu 60,79 55,18 57,56 77,1 68,47 64,50 62,83 56,90 1 cơ 2 Giấy 6,53 5,38 4,54 5,42 1,92 5,07 8,17 6,05 3,73 3 Vải 5,82 1,76 4,57 5,12 2,89 1,55 3,88 2,09 1,07 4 Gỗ 2,51 6,63 4,93 3,70 0,59 2,79 4,59 4,18 – 13,5 5 Nhựa 8,35 14,34 11,28 12,47 11,36 12,42 15,96 9,65 7 Da và 6 cao 0,15 0,22 1,05 1,90 0,28 0,23 0,44 0,93 0,20 su Kim 7 0,87 0,25 0,47 0,25 0,40 1,45 0,36 0,59 – loại Thủy 8 1,87 5,07 1,69 1,35 0,39 0,14 0,40 0,86 0,58 tinh Sành 9 0,39 1,26 1,27 0,44 0,79 0,79 0,24 1,27 – sứ Đất 10 6,29 5,44 3,08 2,96 1,70 6,75 1,39 2,28 27,85 và cát SV: Nguyễn Trọng Cường – MT1801 4 Haiphong University KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DL HẢI PHÒNG Hà Hà Hải Hải Huế Đà HCM HCM Bắc Loại Nội Nội Phòng Phòng Nẵng Ninh TT chất (Na (Thủy (Đa (Phước (Xuân (Tràng (Đình (Khánh (TT thải m Sơn) Cát) Vũ) Phương) Hòa) Phước) Hiệp) Hồ) Sơn) Xỉ 11 3,10 2,34 5,70 6,06 – 0,00 0,44 0,39 – than Nguy 12 0,17 0,82 0,05 0,05 – 0,02 0,12 0,05 0,07 hại 13 Bùn 4,34 1,63 2,29 2,75 1,46 1,35 2,92 1,89 – Các 14 loại 0,58 0,05 1,14 1,14 – 0,03 0,14 0,04 – khác 15 Tổng 100 100 100 100 100 100 100 100 Nguồn: Báo cáo Nghiên cứu quản lý chất thải rắn tại Việt Nam, JICA, 3/2011 vàBáo cáo Dự án Tổng hợp, xây dựng các mô hình thu gom, xử lý rác thải cho các thị trấn, thị tứ, cấp huyện, cấp xã, 2006-2008.3 Tính chất chất thải rắn [2] - Khi tính toán các yếu tố công nghệ cho quá trình xử lý chất thải rắn người ta thường nói đến một số tính chất của nó như tỷ trọng,độ ẩm, độ xốp, kích thước trung bình… Trong trường hợp công nghệ nhiệt phân được lựa chọn người ta còn quan tâm đến các tính chất khác của chất thải như nhiệt trị, nhiệt dung riêng, độ cháy, độ tro v.1 Khối lượng riêng - Khối lượng riêng của chất thải rắn được định nghĩa là khối lượng của vật chất tính trên một đơn vị thể tích chất thải (kg/m 3). Khối lượng riêng của chất thải rắn có thể thay đổi tuỳ thuộc vào những trạng thái của chúng như chất thải đổ đống có nén hoặc không nén. - Độ ẩm - Độ ẩm của chất thải rắn được biểu diễn bằng tỷ lệ lượng hơi nước (%) có chứa trong một đơn vị khối lượng chất thải. Người ta thường tính toán độ ẩm theo công thức sau đây: - SV: Nguyễn Trọng Cường – MT1801 5 Haiphong University KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DL HẢI PHÒNG - Trong đó: xw – độ ẩm, %; - mr – khối lượng chất thải rắn trước khi sấy, kg; - ms – khối lượng chất thải rắn sau khi sấy, kg.
Nhiệt trị - Nhiệt trị của chất thải là lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy một đơn vị khối lượng chất thải. Đơn vị tính là kJ/kg hoặc kCal/kg. Giá trị này càng lớn thì phương pháp nhiệt phân chất thải càng có hiệu quả. Nhiệt trị của chất thải được tính theo công thức Meldeleev như sau: - - Trong đó: C– thành phần nguyên tố cacbon, %; - H – thành phần nguyên tố hydro, %; - O – thành phần nguyên tố ôxy, %; - S – thành phần lưu huỳnh, %; - W – độ ẩm của chất thải, %.
- Nhiệt trị của chất thải phụ thuộc vào thành phần của chất thải và rất phụ thuộc vào độ ẩm của chất thải. Độ ẩm càng lớn thì khả năng cháy càng thấp, nhiệt trị càng thấp.Độ tro (chất trơ) - Độ tro là tỷ lệ (%) lượng vật chất còn lại sau quá trình thiêu đốt chất thải. Độ tro càng nhỏ thì quá trình cháy chất thải càng tốt. Khi áp dụng phương pháp nhiệt phân người ta thường lựa chọn loại chất thải có độ ẩm và độ tro thấp.
Tro, xỉ của quá trình thiêu đốt không độc hại thường được sử dụng làm vật liệu xây dựng hoặc san lấp mặt đường, nếu như khối lượng đủ lớn. Trong trường hợp khối lượng nhỏ, hoặc thành phần và kích thước không phù hợp để làm vật liệu xây dựng người ta đem chôn lấp. Độ tro có thể tính theo công thức sau: - - Trong đó: xA – độ tro, %; - – khối lượng xỉ tro sau khi đốt, kg; - – khối lượng chất thải ban đầu, kg. SV: Nguyễn Trọng Cường – MT1801 6 Haiphong University KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DL HẢI PHÒNG I.Thành phần cháy - Thành phần cháy của chất thải rắn là chất có khả năng bốc cháy, có khả năng phân hủy bởi nhiệt độ trong điều kiện có ôxy.
- Khi tiếp cận phương pháp thiêu đốt thì chất thải có thể được tính như có 3 phần: độ ẩm, thành phần cháy và độ tro. Khi quá trình thiêu đốt xảy ra, quá trình sấy, thoát ẩm sẽ xảy ra trước tiên, sau đó sẽ xảy ra hiện tượng cháy và hình thành tro, xỉ. Có thể viết phương trình liên quan đến các thành phần trên như sau: xw + xc + xA = 100% - Trong đó: xc – thành phần cháy của chất thải, được xác định theo công thức sau: xc= 100- xA – xW = .100% - Khi áp dụng công nghệ thiêu đốt chất thải, người ta thường phải lựa chọn chất thải có khả năng cháy tốt nhất. Thành phần cháy của chất thải sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý.
Thành phần cháy của chất thải càng cao thì hiệu quả xử lý càng cao, chi phí nhiên liệu để đốt bổ sung càng nhỏ.Thành phần hữu cơ - Thành phần chất thải rắn hữu cơ thường có nguồn gốc từ động vật và thực vật. Chất thải hữu cơ thường là chất thải từ các công đoạn chế biến thực phẩm như tôm, cua, cá… từ các phế phẩm nông lâm nghiệp, chăn nuôi như rau, củ, quả, phân lợn, gà… Các chất thải hữu cơ thường được tái chế thành phân vi sinh hoặc có thể ủ sinh học để sinh ra khí metan dùng cho việc cung cấp năng lượng nhiệt.Thành phần vô cơ - Thành phần rác thải vô cơ như đất, cát, đá sỏi, sành sứ, thủy tinh.