MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay, ô nhiễm môi trường đang là vấn đề cấp bách trên mỗi quốc gia, và cả thế giới. Có rất nhiều phương án để khắc phục, giảm thiểu hậu quả của ô nhiễm môi trường gây ra. Trong đó việc xử lý và thu gom rác thải sinh họat gặp nhiều khó khăn cả về phương tiện và phương pháp.
Rác thải, trong đó có rác thải sinh hoạt ngày càng nhiều và là hiểm họa đối với con người và nguy hại gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Các bãi rác không hợp vệ sinh, đúng quy cách, đặc biệt là các bãi lộ thiên có ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường đất, nguồn nước ngầm và gây nguy hiểm đến sức khoẻ con người Thành phố Nam Định đã được thủ tướng Chính phủ ký quyết định công nhận là đô thị loại I ngày 28/11/2011. Trong những năm qua cùng với xu hướng chung phát triển mạng lưới đô thị trên cả nước thì TP. Nam Định cũng mở mang phát triển với tốc độ khá cao.
Trong thời gian 10 năm trở lại đây đã hình thành hai khu công nghiệp, sáu khu đô thị mới và thành lập 05 đơn vị hành chính phường mới, bởi vậy dẫn đến số dân tăng, tổ chức doanh nghiệp sản xuất dịch vụ, cơ quan, trường học… gia tăng. Do đó nguồn thải CTR gia tăng, và nếu CTR không được xử lý hợp vệ sinh gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường. Hiện nay chất thải sinh hoạt phát sinh trên địa bàn thành phố Nam Định vào khoảng gần 150 tấn/ngày, một phần lượng chất thải sinh hoạt được xử lý bằng phương pháp chôn lấp. Phần còn lại xử lý bằng các công nghệ khác như sản xuất phân compost hoặc đốt.
Do vậy, nhu cầu quỹ đất dành cho chôn lấp rác thải là rất lớn. Đây là một khó khăn rất lớn đối với tỉnh. Do kinh tế phát triển nhanh chóng và cạnh tranh gay gắt, trước tình trạng các nguồn năng lượng truyền thống ngày càng cạn kiệt, các nguồn năng lượng mới được các nước quan tâm rộng rãi. Việc xử lý hiệu quả các nguồn rác thải và biến chúng trở thành năng lượng phục vụ cho lợi ích con người là vấn đề được toàn xã hội quan tâm với lợi ích nhân đôi khi vừa giải quyết được vấn nạn ô nhiễm, vừa giúp tăng quỹ đất, vừa góp phần tiết kiệm năng lượng bảo đảm an ninh năng lượng.
Quan trọng là việc lựa chọn các công nghệ cho phù hợp. Hiện nay tại thành phố Đỗ Thị Thu Lan 1 K19 Cao học Khoa học Môi trƣờng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2013 Nam Định đã áp dụng nhiều công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Đối với mỗi một công nghệ đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Trong đó công nghệ chuyển đổi rác thải sinh hoạt thành năng lượng được ưu tiên hàng đầu.
Xuất phát từ những vấn đề thực tế về xử lý rác thải đối với thành phố Nam Định, trong khuôn khổ luận văn tôi đã đề xuất và thực hiện đề tài: “Phân tích, đánh giá khía cạnh môi trường của công nghệ chuyển đổi rác thải sinh hoạt thành năng lượng tại bãi rác Lộc Hoà, thành phố Nam Định” 2. Mục tiêu nghiên cứu Phân tích và đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế và các khía cạnh môi trường của công nghệ đốt rác thải sinh hoạt sản xuất điện áp dụng tại bãi rác Lộc Hòa, thành phố Nam Định. Nội dung nghiên cứu - Tổng quan về rác thải sinh hoạt ở thành phố Nam Định - Phân tích các công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt và so sánh các công nghệ đó về các mặt môi trường, kinh tế. - Ước tính hiệu quả kinh tế của công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt thành năng lượng áp dụng trên địa bàn Thành phố Nam Định - Phân tích các khía cạnh môi trường khi áp dụng công nghệ đốt rác thải sinh hoạt sản xuất điện.
- Đề xuất các giải pháp, chính sách nhằm khuyến khích đầu tư vào các công nghệ đã chọn. Đỗ Thị Thu Lan 2 K19 Cao học Khoa học Môi trƣờng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2013 CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN 1.Tổng quan về rác thải sinh hoạt 1. Khái niệm về rác thải sinh hoạt Rác thải sinh hoạt (RTSH) (chất thải sinh hoạt) là những chất thải bị loại ra trong quá trình sống, sinh hoạt, hoạt động sản xuất của con người và động vật, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan, trường học, các trung tâm dịch vụ, thương mại…. RTSH có thành phần bao gồm kim loại, sành sứ, thủy tinh, gạch ngói vỡ, đất, đá, cao su, thực phẩm dư thừa, gỗ, vải, giấy, rơm, rạ, xác động vật, vỏ rau củ quả v.v…[28] Cho nên, rác thải sinh hoạt có thể định nghĩa là những thành phần tàn tích hữu cơ phục vụ cho hoạt động sống của con người, chúng không còn được sử dụng và vứt trả lại môi trường sống.
Nguồn phát sinh, phân loại và thành phần rác thải sinh hoạt * Nguồn gốc rác thải sinh hoạt Rác thải sinh hoạt phát sinh từ các nguồn chủ yếu: các hộ gia đình (nhà ở riêng biệt, khu tập thể, chung cư.); các trung tâm thương mại (chợ, văn phòng, khách sạn, trạm xăng dầu, gara.); trong các hoạt động sinh hoạt ở cơ quan (trường học, bệnh viện, các cơ quan hành chính.),ở các công trường xây dựng, dịch vụ công cộng (rửa đường, tu sửa cảnh quan, công viên, bãi biển.) * Phân loại rác thải sinh hoạt [8] Phân loại theo thành phần - Rác thải vô cơ: là các rác thải có nguồn gốc vô cơ như tro,đồ hộp kim loại, thuỷ tinh, gốm sứ, đồ dùng thải bỏ gia đình… - Rác thải hữu cơ: là các rác thải có nguồn gốc hữu cơ như thực phẩm thừa, da, giấy vụn. Đỗ Thị Thu Lan 3 K19 Cao học Khoa học Môi trƣờng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2013 Phân loại theo trạng thái chất thải: Phân loại theo các trạng thái rắn, lỏng, khí. - Chất thải trạng thái rắn: bao gồm thực phẩm thừa, vải vụn, da, đồ hộp… - Chất thải ở trạng thái lỏng: phân bùn từ cống rãnh, bể phốt… - Chất thải ở trạng thái khí: bao gồm các khí thải CO2, H2S, NH3… * Thành phần rác thải sinh hoạt [28] Khác với rác thải, phế thải công nghiệp, rác thải sinh hoạt là một tập hợp không đồng nhất. Tính không đồng nhất biểu hiện ngay ở sự không kiểm soát được các nguyên liệu ban đầu dùng cho thương mại và sinh hoạt.
Sự không đồng nhất này tạo nên một số đặc tính rất khác biệt trong các thành phần của rác thải sinh hoạt. * Thành phần cơ học: Thành phần chất thải sinh hoạt có thể bao gồm: - Các chất dễ phân hủy sinh học: Thực phẩm thừa, cuộng, lá rau, lá cây, xác động vật chết, vỏ hoa quả… - Các chất khó bị phân hủy sinh học: Gỗ, cành cây, cao su, túi nylon. - Các chất hoàn toàn không bị phân hủy sinh học: Kim loại, thủy tinh, mảnh sành, gạch, ngói, vôi, vữa khô, đá, sỏi, cát, vỏ ốc hến… Các thành phần của CTRSH được mô tả chi tiết trong bảng 3: Đỗ Thị Thu Lan 4 K19 Cao học Khoa học Môi trƣờng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2013 Bảng 1. Các thành phần của rác thải sinh hoạt [28] Thành phần Định nghĩa Ví dụ 1.Các chất cháy được a.Giấy Các vật liệu làm từ giấy bột và giấy Các túi giấy, mảnh bìa, giấy vệ sinh b.Hàng dệt Các nguồn gốc từ các sợi Vải, len, nilon.Thực Các chất thải từ đồ ăn thực phẩm Cọng rau, vỏ quả, thân cây, lõi phẩm ngô.Cỏ, gỗ, Các sản phẩm và vật liệu được chế tạo Đồ dùng bằng gỗ như bàn, ghế, đồ củi, rơm rạ từ tre, gỗ, rơm.
chơi, vỏ dừa.Chất dẻo Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ Phim cuộn, túi chất dẻo, chai, lọ. chất dẻo Chất dẻo, đầu vòi, dây điện.Da và cao Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ Bóng, giày, ví, băng cao su. su da và cao su 2.Các chất không cháy a.Các kim Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ Vỏ hộp, dây điện, hàng rào, dao, loại sắt sắt mà dễ bị nam châm hút nắp lọ.Các kim Các vật liệu không bị nam châm hút Vỏ nhôm, giấy bao gói, đồ đựng. loại phi sắt c.Thủy tinh Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ Chai lọ, đồ đựng bằng thủy tinh, thủy tinh bóng đèn.Đá và Bất cứ các vật liệu không cháy ngoài kim Vỏ chai, ốc, xương, gạch, đá, sành sứ loại và thủy tinh gốm.Các chất Tất cả các vật liệu khác không phân loại Đá cuội, cát, đất, tóc.
hỗn hợp trong bảng này. Loại này có thể chưa thành hai phần: kích thước lớn hơn 5 mm và loại nhỏ hơn 5 mm Đỗ Thị Thu Lan 5 K19 Cao học Khoa học Môi trƣờng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Khoa Môi trường 2013 Thành phần hóa học: Trong các chất hữu cơ của rác thải sinh hoạt, thành phần hóa học của chúng chủ yếu là nguyên tử H,O,N,S và tro. Tỷ lệ % của các nguyên tử được chỉ ra ở bảng 5: Bảng 2. Thành phần của các cấu tử hữu cơ rác sinh hoạt[14] Cấu tử hữu cơ Thành phần % C H O N S Tro Thực phẩm 48 6,4 37,6 2,6 0,4 5 Giấy 43,5 6 44 0,3 0,2 6 Carton 44 5,9 44,6 0,3 0,2 5 Chất dẻo 60 7,2 22,8 - - 10 Vải 55 6,6 31,2 1,6 0,15 - Cao su 78 10 - 2,0 - 10 Da 60 8 11,6 10 0,4 10 Gỗ 49,5 6 42,7 0,2 0,1 1,5 1.
Ảnh hƣởng của rác thải sinh hoạt tới môi trƣờng và con ngƣời. * Ảnh hƣởng đến sức khoẻ của cộng đồng Một trong những dạng chất thải nguy hại xem là ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và môi trường là các chất hữu cơ bền. Những hợp chất này vô cùng bền vững, có khả năng tích lũy sinh học trong nông sản phẩm, thực phẩm, trong các nguồn nước mô mỡ của động vật gây ra hàng loạt các bệnh nguy hiểm đối với con người, phổ biến nhất là ung thư.