Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CTR ĐÔ THỊ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 1.1 Tổng quan về CTR đô thị 1.1 Định nghĩa CTR đô thị (gọi chung là rác thải đô thị) là vật chất mà người tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu vực đô thị mà không đòi hỏi được bồi thường cho sự vứt bỏ. Thêm vào đ ó, chất thải được coi là chất thải rắn đô thị nếu chúng được xã hội nhìn nhận như một thứ mà thành phố phải có trách nhiệm thu gom và tiêu huỷ.2 Nguồn phát sinh Các nguồn chủ yếu phát sinh chất thải rắn đô thị bao gồm: • Từ các khu dân cư (chất thải rắn sinh hoạt); • Các trung tâm thương mại như nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ… • Các công sở, trường học, bệnh viện, công trình công cộng; • Các hoạt động công nghiệp; • Các hoạt động xây dựng đô thị; • Các trạm xử lý nước thải và từ các đường cống thoát nước của thành phố.3 Phân loại Các loại CTR được thải ra từ các hoạt động khác nhau được phân loại theo nhiều cách.1 Theo vị trí hình thành: người ta phân biệt rác hay CTR trong nhà, ngoài nhà, trên đường phố, chợ… 1.2 Theo thành phần hoá học và vậ t lý: người ta phân biệt theo các thành phần hữu cơ, vô cơ, kim loại, phi kim loại, cháy được và không cháy được.3 Theo bản chất nguồn tạo thành: CTR được phân thành các loại: • CTR sinh hoạt: là những chất thải liên quan đến các hoạt động của con ng ười, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan trường học, các trung tâm dịch vụ, thương mại. CTR sinh hoạt có thành phần bao gồm: - Chất thải thực phẩm bao gồm các thức ăn thừa, rau, quả… loại chất thải này mang bản chất dễ bị phân huỷ sinh học, quá trình phân huỷ tạo ra các mùi khó chịu, đặc biệt là trong 7 điều kiện thời tiết nóng, ẩm. Ngoài các thức ăn dư thừa từ gia đình còn có thức ăn dư thừa từ các bếp ăn tập thể, các nhà hàng, khách sạn, ký túc xá, chợ… - Chất thải trực tiếp của động vật chủ yếu là phân bao gồm phân người và phân động vật.
- Chất thải lỏng chủ yếu là bùn ga cống rãnh, là các chất thải ra từ các khu vực sinh hoạt của dân cư. - Tro và các chất dư thừa thải bỏ khác bao gồm các loại vật liệu sau khi đốt cháy, các sản phẩm sau khi đun nấu bằng than, củi và các chất thải dễ cháy khác trong gia đình, trong kho của các công sở, cơ quan xí nghiệp, các loại xỉ than. - Các chất thải rắn từ đường phố có thành phần chủ yếu là lá cây, que, củi , nilon, vỏ bao gói… • CTR công nghiệp: là chấ t thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp. Các nguồn phát sinh CTR công nghiệp gồm: - Các phế thải từ vật liệu trong quá trình sản xuất công nghiệp, tro, xỉ trong các nhà máy nhiệt điện.
- Các phế thải từ nhiên liệu phục vụ cho sản xuất. - Các phế thải trong quá trình công nghệ. - Bao bì đóng gói sản phẩm. • Chất thải xây dựng: là các phế thải như đất, đá, gạch ngói, betong vỡ do các hoạt động phá vỡ , xây dựng công trình…chất thải xây dựng gồm: - Vật liệu xây dựng trong quá trình dỡ bỏ công trình xây dựng.
- Đất đá do việc đào móng trong xây dựng. - Các vật liệu như kim loại, chất dẻo. • Các chất thải từ các hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật như trạm xử lý nước thiên nhiên, nước thải sinh hoạt, bùn cặn từ các cống thoát nước thành phố. • Chất thải nông nghiệp: là những chất thải và mẫu thừa thải từ các hoạt động nông nghiệp như trồng trọt, thu hoạch các loại cây trồng, các sản phẩm thải ra từ chế biến sữa, của các lò giết mổ… Hiện tại việc quản lý và xã các loại chất thải nông nghiệp không thuộc về trách nhiệm của các công ty môi trường đô thị của các địa phương.4 Theo mức độ nguy hại: CTR được phân thành các loại: • Chất thải nguy hại: bao gồm các loại ho á chất dễ gây phản ứng, độc hại, chất thải sinh học dễ thối rữa, các chất dễ chaý, nổ, các chất thải phóng xạ, các chất thải nhiễm khuẩn, lây lan…có nguy cơ de doạ tới sức khoẻ người, động vật và cây cỏ.
8 Nguồn phát sinh chất thải nguy hại chủ yếu từ các hoạt động y tế, công nghiệp và nông nghiệp. Chất thải y tế nguy hại: là chất thải có chứa các chất hoặc hợp chất có một trong các đặc tính gây nguy hại trực tiếp hoặc tương tác với chất khác gây nguy hại tới môi trường và sức khoẻ cộng đồng. Theo quy chế quản lý chất thải y tế, các loại chất thải y tế nguy hại được phát sinh từ c ác hoạt động chuyên môn trong các bệnh viện, trạm xá và trạm y tế. Các nguồn phát sinh chất thải bệnh viện bao gồm: - Các loại bông băng, gạc, nẹp dùng trong khám bệnh, điều trị, phẫu thuật.
- Các loại kim tiêm, ống tiêm. - Các chi thể cắt bỏ, tổ chức mô cắt bỏ. - Chất thải sinh hoạt từ các bệnh nhân. - Các chất thải có chứa các chất có nồng độ cao sau đây: chì, thuỷ ngân, Cadmi, Xianua, Arsen.
- Các chất thải phóng xạ trong bệnh viện. Các chất thải nguy hại do các cơ sở công nghiệp hoá chất thải ra Các chất thải nguy hại từ các hoạt động nông nghiệp chủ yếu là các loại phân hoá học, các loại thuốc bảo vệ thực vật. • Chất thải không nguy hại: là những loại chất thải không chứa các chất và các hợp chất có một trong các đặc tính nguy hại trực tiếp hoặc tương tác thành phần.4 Thành phần Thành phần CTR thường được biểu diễn bằng phần trăm theo trọng lượng. Nó có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc lựa chọn các biện pháp xử lý, các thiết bị xử lý và các chương trình, kế hoạch quản lý CTR.
Thành phần của CTR đô thị phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: mức sống, cung cách sống, trình độ sản xuất, các nguồn tài nguyên quốc gia, mùa vụ trong năm, khả năng thu hồi lại các phế liệu thải…Các đặc trưng điển hình của CTR đô thị như sau: • Hợp phần có nguồn gốc hữu cơ cao (50,27 – 62,22%) • Chứa nhiều đất, cát, sỏi đá vụn, gạch vỡ. • Độ ẩm cao, nhiệt trị thấp ( 900 kcal/kg) 9 Bảng 1.1 Thành phần phân loại của CTR đô thị Trọng lượng riêng % Trọng lượng Độ ẩm (%) (kg/m3) Hợp phần Khoảng Trung giá trị bình KGT TB KGT TB (KGT) (TB) Chất thải thực phẩm 6-25 15 50-80 70 128-80 228 Giấy 25-45 40 4-10 6 32-128 81,6 Catton 3-15 4 4-8 5 38-80 49,6 Chất dẻo 2-8 3 1-4 2 32-128 64 Vải vụn 0-4 2 6-15 10 32-96 64 Cao su 0-2 0,5 1-4 2 96-192 128 Da vụn 0-2 0,5 8-12 10 96-256 160 Sản phẩm vườn 0-20 12 30-80 60 84-224 104 Gỗ 1-4 2 15-40 20 128-20 240 Thuỷ tinh 4-16 8 1-4 2 160-480 193,6 Can hộp 2-8 6 2-4 3 48-160 88 Kim loại không thép 0-1 1 2-4 2 64-240 160 Kim loại thép 1-4 2 2-6 3 128-1120 320 Bụi, tro, gạch 0-10 4 6-12 8 320-960 480 Tổng hợp 100 15-40 20 180-420 300 1.1 Tính chất lý học • Trọng lượng riêng Trọng lượng riêng là trọng lượng của rác trên một đơn vị thể tích, tính bằng kg/m3, tấn/m3. Trọng lượng riêng của CTR thường thay đổi rõ rệt theo vị trí địa lý, theo mùa trong năm, thời gian lưu trữ trong thùng chứa , theo mức sống… Do đó, cần cân nhắc khi chọn giá trị trọng lượng riêng để phục vụ cho tính toán thiết kế hệ thống quản lý rác. 10 • Độ ẩm Độ ẩm của CTR là lượng nước chứa trong một đơn vị trọng lượng chất thải ở trạng thái nguyên thuỷ.
Độ ẩm của CTR thường được biểu diễn theo thành phần phần trăm khối lượng ướt của vật liệu. • Kích thước hạt và cấp phối hạt Kích thước hạt và cấp phối hạt của rác thải là một trong những thông số quan trọng đối với việc tái sinh vật liệu, đặc biệt là khi sử dụng các thiết bị cơ khí như sàng quay và thiết bị phân loại bằng từ tính. • Khả năng giữ nước tại hiện trường Khả năng giữ nước tại hiện trường của rác thải là toàn bộ lượng nước mà nó có thể giữ lại trong mẫu rác thải dưới tác dụng của trọng lực. Khả năng giữ nước của rác thải là một trong những tiêu chuẩn quan trọng để xác định sự hình thành nước rỉ rác từ các bãi rác.
• Độ thấm của rác thải đã nén Tính dẫn nước của rác thải đã nén là một tính chất vật lý quan trọng, ở phạm vi lớn nó sẽ chi phối sự dịch chuyển của các chất lỏng và chất khí trong bãi rác.2 Tính chất hoá học Các dữ liệu về thành phần hoá học của rác thải có ý nghĩa quan trọng trong việc lựa chọn phương pháp xử lý và tái sinh chất thải. • Phân tích sơ bộ Phân tích sơ bộ đối với các thành phần có thể cháy được trong CTR đô thị bao gồm xác định các chỉ tiêu sau: Độ ẩm: lượng nước mất đi sau khi sấy ở 105oC trong 1 giờ. Thành phần dễ cháy bay hơi: trọng lượng mất đi thêm khi đem mẫu rác đã sấy ở 105oC trong 1 giờ đưa đi đốt cháy ở nhiệt độ 9500C. Hàm lượng cacbon cố định: phần vật liệu dễ cháy còn lại sau khi loại bỏ các vật liệu bay hơi.
Hàm lượng tro: trọng lượng còn lại sau khi đốt trong lò hở. • Điểm nóng chảy của tro Điểm nóng chảy của tro là nhiệt độ mà ở đó tro có được từ sự đốt cháy chất thải sẽ hình thành một khối rắn sự nấu chảy và kết tụ. 11 • Phân tích cuối cùng các thành phần tạo thành chất thải Xác định tỉ lệ phần trăm các nguyên tố C, H, O, N, S và tro. Do có sự sinh ra các hợp chất chlorine trong suốt quá trình đốt cháy nên thành phần phân tích cuối cùng bao gồm việc xác định các halogen.
Kết quả cuối cùng được sử dụng để mô tả các thành phần hoá học của chất hữu cơ trong chất thải. • Hàm lượng năng lượng của các thành phần rác thải Hàm lượng năng lượng của các thành phần hữu cơ trong rác đô thị có thể xác định theo một trong các cách sau: Sử dụng nồi hơi hay lò chưng cất quy mô lớn Sử dụng bình đo nhiệt trị quy mô phòng thí nghiệm.