Chương 1: Tổng quan về CTRSH và hình thức xử lý CTRSH. Chương 2: Nội dung , phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm. Chương 3: Kết quả và thảo luận. Kết luận và kiến nghị.
TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ CÁC HÌNH THỨC XỬ LÝ 1.Tổng quan về CTRSH Chất thải là vật chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác [8]. CTR (chất thải rắn) là chất thải ở thể rắn, được thải ra từ quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác. Chất thải rắn bao gồm chất thải rắn thông thường và chất thải rắn nguy hại [10]. CTR phát thải trong sinh hoạt cá nhân, hộ gia đình, nơi công cộng được gọi chung là chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) [10].
Tổng quan về CTRSH trên Thế giới a) Nguồn gốc phát sinh Thông thường, nguồn phát sinh CTRSH bao gồm: (1) Hộ gia đình; (2) Khu thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ…); (3) Công sở (cơ quan, trường học, trung tâm, viện nghiên cứu, bệnh viện…); (4) Khu công cộng (nhà ga, bến tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi giải trí, đường phố…); (5) Hoạt động xây dựng; (6) dịch vụ công cộng (quét đường, công viên, khu vực vui chơi giải trí…); (7) Công nghiệp và (8) Nông nghiệp. c) Tính chất Tính chất của CTRSH bao gồm: khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước hạt và sự phân bố kích thước, khả năng giữ nước và độ xốp (độ rỗng). Khả năng tích ẩm của CTRSH của khu dân cư và khu thương mại trong trường hợp không nén có thể dao động trong khoảng 50-60%. Giá trị độ thẩm thấu đặc trưng đối với chất thải rắn đã nén trong một bãi chôn lấp thường dao động trong khoảng 10-11 đến 10-12 m2 theo phương thẳng đứng và khoảng 10-10 m2 theo phương ngang.
Khối lượng riêng và hàm lượng ẩm đặc trưng của các chất thải có trong CTRSH [2] Khối lượng riêng (lb/yd3) Độ ẩm (% khối lượng) Loại chất thải Khoảng dao động Đặc trưng Khoảng dao động Đặc trưng Rác khu dân cư (Không nén) Thực phẩm 220-810 490 50-80 70 Giấy 70-220 150 4-10 6 Carton 70-135 85 4-8 5 Nhựa 70-220 110 1-4 2 Vải 70-170 110 6-15 10 Cao su 170-340 220 1-4 2 Da 170-440 270 8-12 10 Rác vườn 100-380 170 30-80 60 Gỗ 220-540 400 15-40 20 Thuỷ tinh 270-810 330 1-4 2 Lon thiếc 85-270 150 2-4 3 Nhôm 110-405 270 2-4 2 Các kim loại khác 220-1940 540 2-4 3 Bụi, tro, 540-1685 810 6-12 8 Tro 1095-1400 1255 6-12 6 Rác rưởi 150-305 220 5-20 15 Rác vườn Lá (xốp và khô) 50-250 100 20-40 30 Cỏ tươi (xốp và ướt) 350-500 400 40-80 60 Cỏ tươi (ướt và nén) 1000-1400 1000 50-90 80 Rác vườn (vụn) 450-600 500 20-70 50 Rác vườn (composted) 450-650 550 40-60 50 Rác khu đô thị Xe ép rác 300-760 500 15-40 20 Tại bãi rác - Nén bình thường 610-840 760 15-40 25 - Nén tốt 995-1250 1010 15-40 25 Rác khu thương mại 5 Rác thực phẩm (ướt) 800-1600 910 50-80 70 Thiết bị gia dụng 250-340 305 0-2 1 Rác khu thương mại (tt) Thùng gỗ 185-270 185 10-30 20 Phần rẻo cây 170-305 250 20-80 5 Rác cháy được 85-305 200 10-30 15 Rác không cháy 305-610 505 5-15 10 Rác hỗn hợp 235-305 270 10-25 15 Rác xây dựng và phá dỡ Rác khu phá dỡ (không cháy) 1685-2695 2395 2-10 4 Rác khu phá dỡ (cháy được) 505-675 605 4-15 8 Rác xây dựng (cháy được) 305-605 440 4-15 8 Betông vỡ 2020-3035 2595 0-5 - Rác công nghiệp Bùn hoá chất (ướt) 1350-1855 1685 75-99 80 Tro 1180-1515 1350 2-10 4 Vụn da 170-420 270 6-15 10 Vụn kim loại nặng 2530-3370 3000 0-5 - Trái cây thải bỏ (hỗn hợp) 420-1265 605 60-90 75 Phân bón (ướt) 1515-1770 1685 75-96 94 Rau cỏ thải bỏ (hỗn hợp) 340-1180 605 60-90 75 Vụn kim loại nhẹ 840-1515 1245 0-5 - Vụn kim loại (hỗn hợp) 1180-2530 1515 0-5 - Dầu, hắc ín, nhựa đường 1350-1685 1600 0-5 2 Mạt cưa 170-590 490 10-40 20 Vải thải 170-370 305 6-15 10 Gỗ thải (hỗn hợp) 675-1140 840 30-60 25 Rác nông nghiệp Rác nông nghiệp (hỗn hợp) 675-1265 945 40-80 50 Xác súc vật 340-840 605 - - Xác súc vật 340-840 605 - - 6 d) Khối lượng phát sinh Khối lượng CTRSH đã tăng đáng kể qua các thập kỷ do sự thay đổi trong lối sống của người dân và quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh chóng. Châu Á bao gồm hơn 40 quốc gia, chiếm 60% dân số thế giới và mỗi ngày phát sinh hơn 760.000 tấn chất thải (DESA, 2015). Trong đó Trung Quốc và Ấn Độ là 2 nước có khối lượng CTRSH phát sinh lớn nhất Châu Á và Trung Quốc xếp thứ 2 trên thế giới về khối lượng CTRSH. So với các quốc gia phát triển, khối lượng CTRSH phát sinh tại Hoa kỳ lớn nhất thế giới với 267,8 triệu tấn/năm (US EPA, 2019).
Khối lượng CTRSH phát sinh tại một số quốc gia và vùng lãnh thổ [3] (Đơn vị: Triệu tấn) Năm STT Quốc gia/Vùng lãnh thổ 2000 2005 2010 2015 2016 2017 Châu Á 1 Trung Quốc 146,5 155,8 158,8 191,4 - 215,0 Đài Loan 2 - - - - - 75,8 (Trung Quốc) Hồng Kông 3 - - - - - 60,6 (Trung Quốc) 4 Nhật Bản - 52,72 45,36 43,98 43,17 - Bangkok 5 1,3 1,5 - 3,6 - - (Thái Lan) Châu Âu 6 Anh - - - - - 33,3 Châu Đại Dương 7 Úc - - - - - 13,6 Bắc Mỹ 8 Hoa Kỳ 243,5 253,7 251,1 262,1 266,8 267,8 7 Cũng theo nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới (2019), chỉ số phát sinh CTRSH trung bình toàn cầu khoảng 0,74 kg/người/ngày, trong đó ở quốc gia thấp nhất là 0,11 kg/người/ngày, cao nhất là 4,54 kg/người/ngày. Chỉ số phát sinh CTRSH trung bình trên đầu người tại các nước phát triển cao hơn các nước đang phát triển (Bảng 1.2), phụ thuộc vào thu nhập và kiểu tiêu dùng của cư dân. Chỉ số phát sinh CTRSH bình quân trên đầu người tại một số quốc gia [3] (Đơn vị: kg/người/ngày) Năm STT Quốc gia 2010 2015 2017 Châu Á 1 Trung Quốc - - 0,72 2 Nhật Bản 0,976 0,954 - 3 Thái Lan (Bangkok) - - 1,20 Châu Âu 4 Anh - 1,31 - 5 Thụy Điển - 1,27 - 6 Đức - 1.68 - 7 Ý 0,98 - - Bắc Mỹ 8 Hoa Kỳ 2,02 2,03 2,04 9 Canada 1,77 - - Châu Đại Dương 10 Úc 1,88 - - e) Thu gom, vận chuyển và xử lý Thu gom Tỷ lệ CTRSH được thu gom thay đổi theo mức thu nhập của các quốc gia, theo đó, thu nhập của quốc gia càng cao thì tỷ lệ thu gom CTRSH càng cao. Cụ thể, tỷ lệ thu gom CTRSH ở các nước thu nhập cao và các nước Bắc Mỹ đạt gần 100%.
Các 8 nước thu nhập trung bình thấp có tỷ lệ thu gom trung bình khoảng 51%, trong khi ở các nước thu nhập thấp, tỷ lệ này chỉ khoảng 39%. Ở các nước thu nhập trung bình thấp, tỷ lệ thu gom đạt 71% ở khu vực đô thị và 33% ở khu vực nông thôn. Tỷ lệ bao phủ dịch vụ thu gom ở các nước châu Á - Thái Bình Dương trung bình đạt khoảng 77% ở đô thị và 45% ở nông thôn. Có nhiều hình thức thu gom CTRSH khác nhau, phụ thuộc vào các yếu tố như vị trí địa lý, thành phần và khối lượng chất thải, nguồn nhân lực và chính sách quản lý chất thải.
Vận chuyển Hoạt động vận chuyển CTR phụ thuộc vào hiệu quả của quá trình thu gom. Khoảng cách vận chuyển đến cơ sở tái chế, xử lý là một vấn đề quan trọng cần được xem xét. Nếu các cơ sở xử lý được đặt cách xa điểm thu gom (thường lớn hơn 16 km) thì cần có trạm trung chuyển. Các trạm trung chuyển được sử dụng làm địa điểm trung chuyển CTRSH từ xe tải thu gom vào xe vận chuyển lớn hơn (xe kéo lớn).
Việc bố trí trạm trung chuyển giúp giảm chi phí vận chuyển, thông qua việc giảm số lượng nhân công và khoảng cách cần thiết. Xử lý Trên thế giới, việc quản lý CTR bao gồm hai cách tiếp cận: - Quản lý CTR chú trọng đến xử lý cuối cùng, tập trung vào thu gom, vận chuyển, xử lý và thải bỏ cuối cùng. - Quản lý CTR chú trọng đến việc tái chế chất thải, tập trung vào việc phân loại chất thải tại nguồn, tái sử dụng, tái chế, đốt hoặc chôn lấp. Tại các nước có thu nhập cao, quản lý CTRSH tiếp cận theo hướng tái sử dụng, tái chế chất thải.
Năm 2017, tại Hoa Kỳ, 25,1% lượng CTRSH được tái chế, 10,1% được được chế biến thành phân compost, 12,7% được đốt để thu hồi năng lượng và phần còn lại (chiếm tỷ lệ 52,1%) được chôn lấp trong các bãi chôn lấp hợp vệ sinh. 9 Đối với Nhật Bản, do diện tích đất hạn chế và dân cư đông nên giải pháp đốt để thu hồi năng lượng được lựa chọn. Trong năm 2016, 80,3% lượng CTRSH của Nhật Bản được xử lý bằng phương pháp đốt để thu hồi năng lượng, 4,8% được tái chế, 13,9% được xử lý bằng các phương pháp khác và 1,0% được chôn lấp. Tại các nước có thu nhập trung bình đến trung bình cao, quản lý CTRSH tiếp cận theo hướng chú trọng vào xử lý, thải bỏ cuối cùng.
Năm 2015, tại Bangkok (Thái Lan), 88% lượng CTRSH được chôn lấp tại các bãi chôn lấp hợp vệ sinh và chỉ 12% được tái chế. Tại Trung Quốc, 61,16% lượng CTRSH được chôn lấp, 29,84% được đốt để thu hồi năng lượng, khoảng 8,21% không được xử lý và 1,79% được xử lý bằng các phương pháp khác. Tài chính cho quản lý CTRSH Chi phí thu gom, vận chuyển và chôn lấp CTRSH ở các nước thu nhập cao thường cao hơn ở các nước thu nhập thấp từ 4-5 lần (Bảng 1. Quản lý CTRSH thường chiếm khoảng 20% tổng chi phí hoạt động của chính quyền đô thị tại các quốc gia có thu nhập thấp, hơn 10% đối với các quốc gia có thu nhập trung bình và 4% đối với các nước thu nhập cao.
Chi phí cho quản lý CTRSH (USD/tấn) [3] Các nước thu Các nước thu Các nước thu Các nước thu nhập trung nhập trung bình nhập thấp nhập cao bình thấp cao Thu gom và vận 20-50 30-75 50-100 90-200 chuyển Chôn lấp có kiểm soát tới chôn lấp 10-20 15-40 20-65 40-100 vệ sinh Đổ lộ thiên 2-8 3-10 - - Tái chế 0-25 5-30 5-50 30-80 Compost 5-30 10-40 20-75 35-90 10 Bảng 1. Phí CTRSH ở các nhóm nước (USD/tấn) [3] Phí CTRSH trung bình (USD/năm) Nhóm nước Hộ gia đình Thương mại Thu nhập cao 168 314 Thu nhập trung bình cao 52 235 Thu nhập trung bình thấp 47 173 Thu nhập thấp 37 155 1.