ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa đã và đang từng bƣớc làm thay đổi dần hình ảnh của Việt Nam trong mắt các nƣớc trên thế giới. Mọi mặt của đời sống đều đƣợc chú trọng, mức sống của ngƣời dân đƣợc nâng cao. Tuy nhiên với sự phát triển ngày càng cao của nhân loại. Lƣợng chất thải rắn phát sinh cũng ngày một tăng nhanh, thành phần ngày càng phức tạp.
Việt Nam là một nƣớc đang phát triển với tốc độ gia tăng chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp, y tế nhanh hơn so với các nƣớc trong khu vực. Vấn đề này đe dọa đến sự phát triển kinh tế - xã hội, sự tồn tại của các thế hệ hiện tại và tƣơng lai. Trên thế giới hiện nay có rất nhiều phƣơng pháp xử lý CTR nhƣ thiêu đốt, ủ phân sinh học, chôn lấp,. trong đó phổ biến nhất là xử lý chất thải rắn bằng phƣơng pháp chôn lấp.
Tuy nhiên trên thực tế, đa số lƣợng chất thải rắn đƣợc phát sinh đều đƣợc chôn lấp thủ công, không đảm bảo tiêu chuẩn môi trƣờng. Ngoài ra các bãi rác tự phát đã mọc lên ở những khu vực điểm trũng, cống rãnh thoát nƣớc gây ô nhiễm môi trƣờng và mất mĩ quan. Huyện Bình Xuyên là một huyện trọng điểm về công nghiệp của tỉnh có vị trí địa lý kinh tế thuận lợi, nằm gần tam giác phát triển của vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc. Chính vì thế có rất nhiều khu công nghiệp và làng nghề đã mọc lên góp phần cải thiện đời sống và cơ hội việc làm cho ngƣời dân.
Song song với sự phát triển mạnh mẽ này là sự giải phóng một lƣợng lớn chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp,. phát thải vào môi khi chƣa đƣợc xử lý. Vì vậy việc thiết kế bãi chôn lấp hợp vệ sinh là một vấn đề vô cùng cấp thiết để giải quyết tình trạng chất thải rắn đƣợc thu gom và xử lý hợp vệ sinh, tạo ra một môi trƣờng sống tốt nhất cho ngƣời dân. Từ thực tiễn trên đề tài “Nghiên cứu, thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh tại huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc” đã đƣợc tiến hành thực hiện.
1 CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái niệm và phân loại chất thải rắn 1. Các khái niệm liên quan Chất thải rắn là chất thải ở thể rắn, đƣợc thải ra từ các quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt, và các hoạt động khác của con ngƣời [3]. Một số khái niệm liên quan đến chất thải rắn đƣợc nêu nhƣ sau [6]: Quản lý chất thải rắn: Là hoạt động kiểm soát sự phát sinh, giảm thiểu, thu gom, phân loại, vận chuyển, xử lý, tái chế chất thải,… và cuối cùng là thải bỏ chất thải rắn.
Thu gom chất thải rắn: Là hoạt động tập hợp, phân loại, và lƣu giữ tạm thời chất thải rắn ở các điểm phát thải tới địa điểm hoặc cơ sở đƣợc cơ quan nhà nƣớc có thẩm quyền chấp nhận trƣớc khi chúng đƣợc chuyển tới cơ sở để xử lý. Lưu giữ: Là việc tập kết rác thải tại địa điểm, cơ sở, trong một khoảng thời gian nhất định đã đƣợc cơ quan có thẩm quyền chấp nhận. Vận chuyển: Là công đoạn chuyên chở chất thải từ nơi phát sinh, thu gom, lƣu trữ, trung chuyển đến nơi xử lý, tái chế, tái sử dụng và chôn lấp. Xử lý chất thải rắn: Là quá trình xử dụng các giải pháp cộng nghệ, kỹ thuật làm giảm, loại bỏ, tiêu hủy các thành phần có hại hoặc không có ích, thu hồi, tái chế, và tái sử dụng các thành phần có ích trong chất thải rắn.
Cơ sở quản lý chất thải rắn: Là cơ sở vật chất, dây chuyền công nghệ, trang thiết bị đƣợc sử dụng trong quá trình thu gom, vận chuyển, và phân loại chất thải rắn. Cơ sở xử lý chất thải rắn: Là cơ sở vật chất bao gồm đất đai, nhà xƣởng, dây chuyền công nghệ, trang thiết bị và các công trình phụ trợ đƣợc sử dụng cho hoạt động xử lý chất thải rắn. Một số tính chất cơ bản của chất thải rắn Chất thải rắn có một số tính chất cơ bản sau [11]. Khối lượng riêng Khối lƣợng riêng của chất thải rắn đƣợc định nghĩa là khối lƣợng của vật chất tính trên một đơn vị thể tích chất thải (kg/m3).
Khối lƣợng riêng của chất thải rắn có thể thay đổi tuỳ thuộc vào những trạng thái của chúng nhƣ chất thải đổ đống có nén hoặc không nén. Độ ẩm Độ ẩm của chất thải rắn đƣợc biểu diễn bằng tỷ lệ lƣợng hơi nƣớc (%) có chứa trong một đơn vị khối lƣợng chất thải. Ngƣời ta thƣờng tính toán độ ẩm theo công thức sau đây: Trong đó: – độ ẩm, %; – Khối lƣợng chất thải rắn trƣớc khi sấy, kg; – Khối lƣợng chất thải rắn sau khi sấy, kg. Nhiệt trị Nhiệt trị của chất thải là lƣợng nhiệt sinh ra khi đốt cháy một đơn vị khối lƣợng chất thải.
Đơn vị tính là kJ/kg hoặc kCal/kg. Giá trị này càng lớn thì Phƣơng pháp nhiệt phân chất thải càng có hiệu quả. Nhiệt trị của chất thải đƣợc tính theo công thức Meldeleev nhƣ sau: )) Trong đó: - Nhiệt trị của chất thải, kcal/kg – Thành phần nguyên tố cacbon sử dụng, %; – Thành phần nguyên tố hydro sử dụng, %; – Thành phần nguyên tố ôxy sử dụng, %; – Thành phần lƣu huỳnh sử dụng, %; – Độ ẩm của chất thải sử dụng, %. 3 Nhiệt trị của chất thải phụ thuộc vào thành phần và độ ẩm của CTR.
Độ ẩm càng lớn thì khả năng cháy càng thấp, nhiệt trị càng thấp. Độ tro (chất trơ) Độ tro là tỷ lệ (%) lƣợng vật chất còn lại sau quá trình thiêu đốt chất thải. Độ tro càng nhỏ thì quá trình cháy của chất thải càng tốt. Khi áp dụng phƣơng pháp nhiệt phân ngƣời ta thƣờng lựa chọn loại chất thải có độ ẩm và độ tro thấp.
Tro, xỉ của quá trình thiêu đốt không độc hại thƣờng đƣợc sử dụng làm vật liệu xây dựng hoặc san lấp mặt đƣờng, nếu nhƣ khối lƣợng đủ lớn. Trong trƣờng hợp khối lƣợng nhỏ, hoặc thành phần và kích thƣớc không phù hợp để làm vật liệu xây dựng ngƣời ta đem chôn lấp. Độ tro có thể tính theo công thức sau: Trong đó: – Độ tro, %; – Khối lƣợng xỉ tro sau khi đốt, kg; – Khối lƣợng chất thải ban đầu, kg. Thành phần hữu cơ Thành phần chất thải rắn hữu cơ thƣờng có nguồn gốc từ động vật và thực vật.
Chất thải hữu cơ thƣờng là chất thải từ các công đoạn chế biến thực phẩm nhƣ tôm, cua, cá,… Từ các phế phẩm nông lâm nghiệp, chăn nuôi nhƣ: rau, củ, quả, phân lợn, gà,… Các chất thải hữu cơ thƣờng đƣợc tái chế thành phân vi sinh hoặc có thể ủ sinh học để sinh ra khí metan dùng cho việc cung cấp năng lƣợng nhiệt. Thành phần vô cơ Thành phần rác thải vô cơ nhƣ đất, cát, đá sỏi, sành sứ, thủy tinh. Các loại hình chất thải này thƣờng có nguồn gốc từ hoạt động xây dựng, sản xuất xi măng, khai thác khoáng sản, tro xỉ của các lò đốt chất thải, lò luyện kim,… Chất thải dễ phân hủy sinh học Chất thải rắn có thành phần dễ phân hủy sinh học thƣờng là chất thải thực phẩm, chất thải nông nghiệp nhƣ rau, thịt, phân gia súc, gia cầm. Chất thải loại 4 này thƣờng đƣợc ủ sinh học để làm phân compost (phân trộn) hoặc ủ lên men tạo thành khí metan.
Phân loại chất thải rắn Có nhiều cách phân loại chất thải rắn, ví dụ nhƣ phân loại theo nguồn gốc phát sinh, phân loại theo thành phần hóa học, theo tính chất độc hại, theo khả năng công nghệ xử lý và tái chế,…[11]. a) Phân loại theo nguồn gốc phát sinh Tùy theo lĩnh vực hoạt động của con ngƣời mà chất thải rắn sinh ra đƣợc phân loại thành: - Chất thải rắn đô thị: Chất thải từ hộ gia đình, chợ, trƣờng học, cơ quan,… - Chất thải rắn nông nghiệp: Rơm rạ, trấu, lõi ngô, bao bì thuốc bảo vệ thực vật… - Chất thải rắn công nghiệp: Chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp. Ví dụ nhƣ nhựa, cao su, giấy, thủy tinh,… b) Phân loại theo thành phần hóa học - Chất thải rắn hữu cơ: Chất thải thực phẩm, rau củ quả, phế thải nông nghiệp, chất thải chế biến thức ăn,… - Chất thải rắn vô cơ: Chất thải vật liệu xây dựng nhƣ đá, sỏi, xi măng, thủy tinh,… c) Phân loại theo tính chất độc hại - Chất thải rắn thông thƣờng: Là chất thải rắn đô thị, chất thải rắn công nghiệp không chứa hoặc có chứa một lƣợng rất nhỏ các chất hoặc hợp chất chƣa đến mức có thể gây nguy hại tới môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời nhƣ: giấy, vải, thủy tinh,… - Chất thải rắn nguy hại: Là chất thải rắn có chứa năm yếu tố dễ cháy, dễ nổ, dễ ăn mòn, có tính độc và dễ dàng phản ứng hóa học nhƣ: chất thải công nghiệp nguy hại, chất thải nông nghiệp nguy hại, chất thải y tế nguy hại,… 5 d) Phân loại theo công nghệ xử lý hoặc khả năng tái chế - Chất thải dễ hủy sinh học, chất thải khó phân hủy sinh học. - Chất thải cháy đƣợc, chất thải không cháy đƣợc.
- Chất thải tái chế đƣợc: Kim loại, cao su, giấy, gỗ,… - Chất thải không tái chế đƣợc: Mảnh thủy tinh, sành, sứ,. Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn Các nguồn phát sinh chất thải rắn nhƣ sau [11]: - Từ các khu dân cƣ: Bao gồm các hộ gia đình, biệt thự, chung cƣ (thực phẩm dƣ thừa, giấy can nhựa, thủy tinh, can thiếc, nhôm,.) - Từ thƣơng mại: Nhà kho, nhà hàng, chợ, khách sạn, nhà trọ, các trạm sửa chữa và dịch vụ (giấy, nhựa, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại,.) - Từ cơ quan công sở: Trƣờng học, bệnh viện, văn phòng, công sở (Giấy, nhựa, thực phẩm thừa, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại,.) - Từ khu công cộng: Đƣờng phố, công viên, khu vui chơi giải trí, bãi tắm (Rác vƣờn, cành cây cắt tỉa, chất thải chung tại các khu vui chơi, giải trí,.) - Từ nhà máy xử lý chất thải đô thị: Nhà máy xử lý nƣớc cấp, nƣớc thải và các quá trình xử lý chất công nghiệp khác (bùn, tro,.) - Từ công nghiệp: Công nghiệp xây dựng, chế tạo, công nghiệp nặng, nhẹ, lọc dầu, hoá chất, nhiệt điện (chất thải do quá trình chế biến công nghiệp, phế liệu và các loại rác thải sinh hoạt,.) - Từ nông nghiệp: Đồng cỏ, đồng ruộng, vƣờn cây ăn quả, nông trại (Thực phẩm bị thối rữa, sản phẩm nông nghiệp thừa, rác, chất độc hại,. Ảnh hƣởng của chất thải rắn tới môi trƣờng 1.