GIÁO TRÌNH MÔN QUẢN LÍ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT

Chia sẻ: kisutrungdung

Chất thải được hiểu như quy định tại Điều 2 của Luật Bảo Vệ Môi Trường năm 2005: “chất thải là vật chất ở dạng rắn, lỏng, khí, mùi hoặc các dạng khác thải ra từ sinh hoạt, sản xuất, kinh doanh, dịch vụ hoặc các hoạt động khác của con người”.

Bạn đang xem 20 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH MÔN QUẢN LÍ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG
KHOA CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG




GIÁO TRÌNH MÔN HỌC


QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT
GVC. TS. Trần Thị Mỹ Diệu




TP. Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2010
MỤC LỤC
Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG
1
1.1 Một số khái niệm và định nghĩa cơ bản 2
1.2 Chất thải rắn đô thị và các vấn đề môi trường 3
1.3 Tổng quan về hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị

Chương 2 NGUỒN PHÁT SINH, KHỐI LƯỢNG, THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT
CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ

2.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn đô thị 5
2.2 Khối lượng, tốc độ phát sinh chất thải rắn đô thị 5
2.2.1 Lựa chọn đơn vị biểu diễn khối lượng, tốc độ phát sinh chất thải rắn 5
2.2.2 Phương pháp khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn 7
2.2.3 Phương pháp dự đoán khối lượng và tốc độ phát sinh chất thải rắn 20
2.3 Thành phần chất thải rắn đô thị và phương pháp xác định 23
2.3.1 Thành ph ần chất thải rắn đô thị 23
2.3.2 Phương pháp phân tích thành ph ần chất thải rắn 24
2.4 Tính chất lý học, hóa học, sinh h ọc của chất thải rắn đô thị 25
2.4.1 Tính chất lý học 25
2.4.2 Tính chất hóa học 31
2.4.3 Tính chất sinh học 36

Chương 3 QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ TẠI NGUỒN

3.1 Lưu trữ chất thải rắn tại nguồn 38
3.1.1 Ảnh hưởng của việc lưu trữ đến các thành phần chất thải 38
3.1.2 Loại thùng chứa 41
3.1.3 Vị trí đặt thùng chứa 41
3.1.4 Sức khỏe cộng đồng và mỹ quan 42
3.2 Xử lý chất thải tại nguồn 42

Chương 4 HỆ THỐNG THU GOM CHẤT THẢI RẮN

4.1 Hệ Thống thu gom chất thải rắn từ các nguồn phát sinh có khối lượng 44
nhỏ
4.1.1 Hình thức thu gom 44
4.1.2 Phương tiện thu gom 45
4.1.3 Phân tích tuyến thu gom, tính toán trang thiết bị và nhân công 46
4.2 Hệ thống thu gom chất thải rắn từ các nguồn phát sinh tập trung 51
4.2.1 Hình thức thu gom 51
4.2.2 Phương tiện thu gom 52
4.2.3 Phân tích tuyến thu gom, tính toán trang thiết bị và nhân công 52
4.3 Vạch Tuyến Thu Gom 54
4.3.1 Nguyên tắc vạch tuyến 54
4.3.2 Các bước vạch tuyến thu gom 55

Chương 5 TRUNG CHUYỂN VÀ VẬN CHUYỂN

Sự cần thiết của trạm trung chuyển
5.1 57
Phân loại trạm trung chuyển
5.1 57
Những yêu cầu thiết kế trạm trung chuyển
5.4 61
Phương tiện và phương pháp vận chuyển
5.3 61
Chương 6 CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ CHẤT THẢI

6.1 Lon nhôm 65
Giấy và carton
6.2 65
Nhựa
6.3 66
Thủy tinh
6.4 68
Sắt và thép
6.5 69
Kim loại màu
6.6 69
6.7 Cao su 69
Pin gia dụng
6.8 69
Rác thực phẩm
6.9

Chương 7 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ

Giới thiệu chung
7.1 71
Phương pháp cơ học
7.2 71
Công nghệ sinh học xử lý kỵ khí
7.3 72
Công nghệ sinh học xử lý hiếu khí
7.4 80
Công nghệ xử lý nhiệt
7.5 94

Chương 8 BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH

Phương pháp chôn lấp chất thải rắn
8.1 97
Phân loại, loại hình và phương pháp chôn lấp
8.2 102
Kiểm soát nước rỉ rác
8.3 105
Kiểm soát khí bãi chôn lấp
8.4 110




ii
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN

Chất thải được hiểu như quy định tại Điều 2 của Luật Bảo Vệ Môi Trường năm 2005:
“chất thải là vật chất ở dạng rắn, lỏng, khí, mùi hoặc các dạng khác thải ra từ sinh hoạt,
sản xuất, kinh doanh, dịch vụ hoặc các hoạt động khác của con người”.

Chất thải rắn là tất cả các chất thải, phát sinh từ các hoạt động của con người và động
vật, thường ở dạng rắn và bị đổ bỏ vì không sử dụng được hoặc không được mong muốn
nữa.

Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải rắn sinh ra từ các khu nhà ở (biệt thự, hộ gia đình
riêng lẻ, chung cư,…), khu thương mại (cửa hàng, nhà hàng, chợ, siêu thị, văn phòng,
khách sạn, nhà nghỉ, trạm dịch vụ, của hàng sử xe,…), cơ quan (trường học, viện nghiên
cứu, trung tâm, bệnh viện, nhà tù, các trung tâm hành chánh nhà nước,…) khu dịch vụ
công cộng (quét đường, công viên, giải trí, tỉa cây xanh,…) và từ công tác nạo vét cống
rãnh thoát nước. Chất thải rắn sinh hoạt bao gồm cả chất thải nguy hại sinh ra từ các
nguồn trên.

Chất thải rắn công nghiệp là chất thải rắn sinh ra trong quá trình sản xuất của các khu
công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp, các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ.

Chất thải rắn công nghiệp không bao gồm chất thải rắn sinh hoạt của cán bộ, công nhân
thải ra từ các khu công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp, các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ.

Chất thải rắn sinh hoạt và công nghiệp cũng còn được chia làm hai loại: (1) chất thải rắn
không nguy hại và (2) chất thải rắn nguy hại.

Chất thải rắn nguy hại là chất thải răn hoặc hợp chất của các chất thải rắn, do khối
lượng, nồng độ hoặc do tính chất vật lý, hóa học hoặc lây nhiễm có thể:

(a) gây hoặc góp phần đáng kể làm tăng số lượng tử vong hoặc làm tăng các bệnh nguy
hiểm
(b) gây nguy hại đến sức khỏe con người hoặc môi trường khi không được xử lý, lưu trữ,
vận chuyển, đổ bỏ hoặc quản lý không hợp lý.

Chất thải nguy hại là các loại chất thải (rắn, bùn, lỏng và các loại khí đóng bình) trừ các
chất thải phóng xạ (và lây nhiễm), do hoạt tính hóa học của chúng hoặc tính chất độc hại,
cháy nổ, ăn mòn, hoặc các tính chất khác, gây nên mối nguy hiểm hoặc tương tự đến sức
khỏe hoặc môi trường, dù đơn độc hay tiếp xúc với các chất thải khác.

Như vậy, chất thải nguy hại là chất thải có một trong bốn tính chất cháy (ignitable), ăn
mòn (corrosive), phản ứng (reactive), hoặc độc hại (toxic):
Chương 1 - Giới thiệu chung


- Chất ăn mòn: là các chất lỏng có pH < 2 hoặc >12,5 hoặc có khả năng ăn mòn thép
lớn hơn 0,25 inches/năm (6,35 mm/năm).
Chất thải cháy là các chất lỏng có nhiệt độ chớp cháy nhỏ hơn 60oC hoặc chất rắn có
-
khả năng gây cháy ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn.
- Chất thải phản ứng thường là các chất không ổn định, phản ứng mãnh liệt với nước
hoặc không khí, hoặc tạo thành hỗn hợp có khả năng nổ với nước.
- Chất thải có tính độc hại là các chất thải có khả năng thoát ra với khối lượng đáng kể
trong nước ở nồng độ đáng kể.

Chất thải rắn đô thị bao gồm chất thải rắn sinh hoạt từ các khu dân cư, từ các cơ sở
công nghiệp (khu công nghiệp, khu chế xuất, nhà máy, cơ sở sản xuất vừa và nhỏ), từ các
khu vực xây dựng và đập phá (xà bần), khu vực nhà máy xử lý (nhà máy xử lý nước,
nước thải sinh hoạt), lò đốt chất thải rắn đô thị.

1.2 CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

Chất thải rắn sinh ra chưa được thu gom và xử lý triệt để là nguồn gây ô nhiễm cả ba môi
trường: đất, nước và không khí. Tại các bãi rác, nước rỉ rác và khí bãi rác là mối đe dọa
đối với nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực. Khối lượng chất thải rắn của các
khu đô thị ngày càng gia tăng nhanh chóng theo tốc độ gia tăng dân số và phát triển kinh
tế xã hội. Lượng chất thải rắn nếu không được xử lý tốt sẽ dẫn đến hàng loạt các hậu quả
môi trường không thể lường trước được. Các vấn đề môi trường do chất thải rắn gây ra
thường là hậu quả của việc không quản lý hợp lý chất thải rắn từ nguồn phát sinh đến nơi
thải bỏ cuối cùng. Xả thải bừa bãi chất thải rắn xuống kênh rạch đã làm ô nhiễm nguồn
nước mặt ở nhiều khu vực. Chôn lấp chất thải rắn không hợp vệ sinh đã gây ô nhiễm môi
trường đất, nước mặt, nước ngầm và không khí ở hầu hết các khu vực có bãi rác. Đó là
chưa kể đến các sự cố môi trường khác như lún, trượt bãi chôn lấp, tràn nước rỉ rác ra
môi trường xung quanh, mùi hôi thối ảnh hưởng trên diện rộng, phát sinh ruồi muỗi và
các loại côn trùng,…

Chỉ bằng cách tổ chức, vận hành và quản lý một cách hiệu quả chất thải rắn từ nguồn
phát sinh đến nơi thải bỏ cuối cùng mới có thể giảm được chi phí cũng như hạn chế các
vấn đề môi trường do rác gây ra. Khi từng khâu trong hệ thống quản lý chất thải rắn đô
thị được tổ chức hợp lý và các khâu trong hệ thống này được phối hợp vận hành một cách
nhịp nhàng, rác sẽ không còn là vấn nạn môi trường cho con người. Những nội dung
trọng tâm trong tính toán, thiết kế và vận hành hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị sẽ
được trình bày xuyên suốt giáo trình này.

1.3 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ

Quản lý chất thải rắn là sự kết hợp kiểm soát nguồn thải, tồn trữ, tho gom, trung chuyển
và vận chuyển, xử lý và đổ chất thải rắn theo phương thức tốt nhất nhằm đảm bảo không
ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng, thỏa mãn các yếu tố về kinh tế, kỹ thuật, bảo tồn tài
nguyên thiên nhiên, giữ gìn cảnh quan đô thị và hạn chế tất cả các vấn đề môi trường liên
quan. Quản lý thống nhất chất thải rắn là việc lựa chọn và áp dụng kỹ thuật, công nghệ và
chương trình quản lý thích hợp nhằm hoàn thành mục tiêu đặc biệt quản lý chất thải rắn.


2
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Một cách tổng quát, sơ đồ hệ thống kỹ thuật quản lý chất thải rắn đô thị được trình bày
tóm tắt trong Hình 1.1.

Nguồn phát sinh. Nguồn chủ yếu phát sinh chất thải rắn đô thị bao gồm: (1) từ các khu
dân cư (chất thải rắn sinh hoạt), (2) các trung tâm thương mại, (3) các công sở, trường
học, công trình công cộng, (4) dịch vụ đô thị, sân bay, (5) các hoạt động công nghiệp, (6)
các hoạt động xây dựng đô thị, (7) các trạm xử lý nước thải và từ các đường cống thoát
nước của thành phố.

Nguồn phát sinh


Tồn trữ tại nguồn

Thu gom


Trung chuyển và Tái chế và
vận chuyển xử lý


Bãi chôn lấp

Hình 1.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị (Tchobanoglous và cộng sự,
1993).

Tồn trữ tại nguồn. Chất thải rắn phát sinh được lưu trữ trong các loại thùng chứa khác
nhau tùy theo đặc điểm nguồn phát sinh rác, khối lượng rác cần lưu trữ, vị trí đặt thùng
chứa, chu kỳ thu gom, phương tiện thu gom,… Một cách tổng quát, các phương tiện thu
chứa rác thường được thiết kế, lựa chọn sao cho thỏa mãn các tiêu chuẩn sau: (1) chống
sự xâm nhập của súc vật, côn trùng, (2) bền, chắc, đẹp và không bị hư hỏng do thời tiết,
(3) dễ cọ rửa khi cần thiết.

Thu gom. Rác sau khi được tập trung tại các điểm quy định sẽ được thu gom và vận
chuyển đến trạm trung chuyển/trạm xử lý hoặc bãi chôn lấp. Theo kiểu vận hành, hệ
thống thu gom được phân loại thành: (1) hệ thống thu gom kiểu thùng chứa di động: loại
cổ điển và loại trao đổi thùng chứa và (2) hệ thống thu gom kiểu thùng chứa cố định. Tùy
theo đặc điểm của phương tiện thu gom – vận chuyển, lượng rác và đoạn đường vận
chuyển, sau khi thu gom, rác sẽ được chuyển đến các trạm trung chuyển/điểm hẹn để
chuyển sang xe có tải trọng lớn hơn hoặc được vận chuyển thẳng đến bãi chôn lấp. Rác
cũng có thể được chuyển đến khu tái chế, xử lý để thu hồi những thành phần có giá trị,
phần còn lại sau đó mới được vận chuyển đến bãi chôn lấp.

Trung chuyển và vận chuyển. Các trạm trung chuyển được sử dụng để tối ưu hóa năng
suất lao động của đội thu gom và đội xe. Trạm trung chuyển được sử dụng khi: (1) xảy ra
hiện tượng đổ chất thải rắn không đúng quy định do khoảng cách vận chuyển quá xa, (2)
vị trí thải bỏ quá xa tuyến đường thu gom (thường lớn hơn 16 km), (3) sử dụng xe thu
gom có dung tích nhỏ (thường nhỏ hơn 15 m3), (4) khu vực phục vụ là khu dân cư thưa
thớt, (5) sử dụng thùng chứa tương đối nhỏ để thu gom chất thải từ khu thương mại. Hoạt

3
Chương 1 - Giới thiệu chung


động của mỗi trạm trung chuyển bao gồm: (1) tiếp nhận các xe thu gom rác, (2) xác định
tải trọng rác đưa về trạm, (3) hướng dẫn các xe đến điểm đổ rác, (4) đưa xe thu gom ra
khỏi trạm, (5) xử lý rác (nếu cần thiết), (6) chuyển rác lên xe vận chuyển để đưa đến bãi
chôn lấp. Đối với mỗi trạm trung chuyển cần xem xét: (1) số lượng xe đồng thời trong
trạm, (2) khối lượng và thành phần rác được thu gom về trạm, (3) bán kính hiệu quả kinh
tế đối với mỗi loại xe thu gom, (4) thời gian để xe thu gom đi từ vị trí lấy rác cuối cùng
của tuyến thu gom về trạm trung chuyển.

Tái chế và xử lý. Rất nhiều thành phần trong rác thải có khả năng tái chế như: giấy,
carton, túi nilon, nhựa, cao su, da, gỗ, thủy tinh, kim loại, … Các thành phần còn lại, tùy
theo phương tiện kỹ thuật hiện có sẽ được xử lý bằng các phương pháp khác nhau như:
(1) sản xuất phân compost, (2) sản xuất khí sinh học (biogas), (3) đốt thu hồi năng lượng
hay (4) đổ ra bãi chôn lấp.

Bãi chôn lấp hợp vệ sinh. Bãi chôn lấp hợp vệ sinh là phương pháp xử lý và tiêu hủy
chất thải rắn đơn giản nhất và chấp nhận được về mặt môi trường. Ngay cả khi áp dụng
các biện pháp giảm lượng chất thải, tái sử dụng và tái chế, việc thải bỏ phần chất thải còn
lại ra bãi chôn lấp vẫn là một khâu quan trọng trong hệ thống quản lý thống nhất chất thải
rắn. Một bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị được gọi là bãi chôn lấp hợp vệ sinh khi được
thiết kế và vận hành sao cho giảm đến mức thấp nhất các tác động đến sức khỏe cộng
đồng và môi trường. Bãi chôn lấp hợp vệ sinh được thiết kế và vận hành có lớp lót đáy,
các lớp che phủ hàng ngày và che phủ trung gian, có hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ
rác, hệ thống thu gom và xử lý khí thải, được che phủ cuối cùng và duy tu, bảo trì sau khi
đóng bãi chôn lấp.

Mỗi khâu trong hệ thống quản lý này sẽ được lần lượt trình bày chi tiết trong các chương
tiếp theo của giáo trình này.




4
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


CHƯƠNG 2

NGUỒN PHÁT SINH, KHỐI LƯỢNG,
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ

2.1 CÁC NGUỒN PHÁT SINH CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ

Cùng với số liệu về thành phần và tốc độ phát sinh, nguồn và loại chất thải rắn là những
thông số cơ bản cần thiết để thiết kế và vận hành các khâu liên quan trong hệ thống quản
lý chất thải rắn.
Nguồn phát sinh chất thải rắn của một khu đô thị thay đổi tùy theo mục đích sử dụng đất
và cách phân vùng. Mặc dù có nhiều cách phân loại nguồn phát sinh chất thải rắn đô thị
(CTRĐT) khác nhau, việc phân loại CTRĐT theo các nguồn phát sinh sau đây thường
được sử dụng nhất: (1) hộ gia đình; (2) khu thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị,
chợ,…); (3) công sở (cơ quan, trường học, trung tâm và viện nghiên cứu, bệnh viện,…);
(4) khu xây dựng; (5) khu công cộng (nhà ga, bến tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi
giải trí, đường phố,…); (6) trạm xử lý chất thải (trạm xử lý nước thải sinh hoạt,...); (7)
nhà máy, xí nghiệp trong khu dân cư và (8) vùng nông nghiệp. Trong những nguồn phát
sinh chất thải rắn kể trên, CTRĐT là tất cả các loại chất thải rắn phát sinh từ khu đô thị
ngoại trừ CTR từ sản xuất công nghiệp (CTR công nghiệp). Tuy nhiên, chất thải rắn y tế
được quản lý theo hệ thống riêng, do đó, trong chương trình học này không đề cập đến
chất thải rắn công nghiệp và chất thải rắn y tế.

2.2 KHỐI LƯỢNG, TỐC ĐỘ PHÁT SINH CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ

2.2.1 Lựa chọn đơn vị biểu diễn khối lượng, tốc độ phát sinh chất thải rắn

Khối lượng chất thải rắn sinh ra và thu gom được có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong
việc lựa chọn thiết bị, vạch tuyến thu gom, lựa chọn công nghệ và thiết kế hệ thống thiết
bị thu hồi, xử lý cũng như thải bỏ CTRĐT một cách hợp vệ sinh. Ví dụ việc thiết kế một
loại xe đặc biệt thu gom riêng các thành phần chất thải đã được phân loại tại nguồn sẽ
phụ thuộc vào khối lượng của từng thành phần chất thải này. Quy mô, công suất của hệ
thống tái chế chất thải phụ thuộc vào khối lượng chất thải thu gom được cũng như sự
thay đổi khối lượng chất thải theo thời gian. Cũng tương tự như vậy, diện tích bãi chôn
lấp hợp vệ sinh sẽ phụ thuộc vào lượng chất thải còn lại sau khi đã tách riêng những
thành phần có khả năng tái chế và tái sử dụng.

Tùy theo mục đích quản lý, giám sát hay tính toán thiết kế cho từng hạng mục cụ thể
trong hệ thống quản lý CTRĐT mà thông số khối lượng CTRĐT phát sinh hay thu gom
sẽ được biểu diễn theo những cách khác nhau như sau:

- Đối với một khu dân cư (có thể là một thành phố, quận, huyện, thị trấn hay một cụm
dân cư đang xét đến như làng, xã, phường, khóm, tổ dân phố,…), khối lượng CTR phát
sinh hay thu gom được biểu diễn bằng khối lượng CTR/thời gian như: tấn/ngày;
tấn/tháng; tấn/năm. Trong trường hợp giá trị này rất nhỏ, có thể biểu diễn bằng
kg/ngày; kg/tháng; kg/năm. Bên cạnh đó, cũng có thể sử dụng thông số thể tích để biểu
5
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


diễn lượng CTR phát sinh hay thu gom tính (thể tích CTR/thời gian) bằng m3/ngày;
m3/tháng; m3/năm. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc sử dụng thông số thể tích để xác
định lượng CTR có thể gây nhầm lẫn vì 1 m3 CTR trong thiết bị lưu trữ tại nguồn (khi
chưa bị nén ép) sẽ có khối lượng khác với 1 m3 CTR đã được ép trong xe thu gom và
cả hai giá trị này sẽ khác với khối lượng của 1 m3 CTR tiếp tục được ép ở bãi chôn lấp.
Do đó, thông số m3 CTR/thời gian chỉ có nghĩa khi được biểu diễn cùng với mức độ
nén ép hay khối lượng riêng của CTR trong điều kiện lưu trữ tương ứng. Vì vậy, để
tránh nhầm lẫn, lượng CTR phát sinh hay thu gom từ một khu dân cư nên được biểu
diễn dưới dạng khối lượng CTR/thời gian. Khối lượng là thông số biểu diễn chính
xác nhất lượng CTR vì có thể cân trực tiếp mà không cần kể đến mức độ nén ép. Biểu
diễn bằng khối lượng cũng cần thiết trong quá trình vận chuyển vì lượng CTR được
phép chuyên chở trên đường (theo tải trọng xe) thường được quy định bởi giới hạn
khối lượng hơn là thể tích.

- Để so sánh mức độ phát sinh CTR giữa các khu dân cư khác nhau trong cùng một
thành phố, giữa các thành phố khác nhau trong cùng một quốc gia hay giữa các quốc
gia khác nhau trong cùng một khu vực,… việc sử dụng thông số khối lượng CTR/thời
gian chưa cung cấp đủ thông tin và do đó có thể dẫn đến sự so sánh khập khiểng. Ví dụ
số liệu A tấn CTR/ngày của khu dân cư A so với B tấn CTR/ngày của khu dân cư B chỉ
cho biết trong một ngày, mỗi khu dân cư này đã thải ra một lượng CTR tương ứng là A
và B tấn. Tuy nhiên, để có thể so sánh mức độ phát sinh CTR giữa hai khu dân cư này
cần phải xem xét thêm các yếu tố về: dân số, mật độ dân số (và diện tích), khu dân cư
thuộc vùng nông thôn hay thành thị, số liệu này được thống kê vào mùa nào trong
năm,… Do đó, để thuận tiện hơn trong việc so sánh (cũng như ước tính khối lượng
CTR phát sinh của một khu dân cư trong tương lai), đơn vị khối lượng CTR phát sinh
hay thu gom/người.ngđ (kg/người.ngđ) thường được sử dụng.

- Tùy theo từng nguồn phát sinh CTR khác nhau, tốc độ phát sinh hay thu gom CTR sẽ
được biểu diễn sao cho có thể so sánh, đánh giá và ước tính khối lượng CTR được dễ
dàng và chính xác nhất.

+ Đối với CTR phát sinh từ các khu thương mại (như chợ, siêu thị,…), cách biểu diễn
hợp lý phải thể hiện được mối liên quan giữa khối lượng CTR phát sinh hay thu gom
với số lượng khách hàng, số lượng sản phẩm hoặc giá trị bán được, hay một số đơn
vị tương tự như kg CTR/khách hàng.ngđ; kg CTR/triệu đồng giá trị sản phẩm bán
ra.ngđ. Bằng cách này cho phép so sánh các số liệu ở các khu thương mại khác nhau
trong cả nước.
+ Chất thải rắn phát sinh từ các xí nghiệp công nghiệp phải được biểu diễn trên đơn vị
sản phẩm như kg/xe đối với cơ sở lắp ráp xe hoặc kg/ca đối với cơ sở đóng gói. Số
liệu này cho phép so sánh giữa cơ sở có hoạt động sản xuất tương tự trong cả nước.
+ Hầu hết số liệu về chất thải rắn sinh ra từ hoạt động nông nghiệp được biểu diễn dựa
trên đơn vị sản phẩm như kg phân/kg bò và kg chất thải/tấn sản phẩm.




6
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


2.2.2 Phương pháp khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn

Khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn từ hộ gia đình

Cách thức tổ chức khảo sát, đo đạc, lấy mẫu để xác định tốc độ phát sinh từ hộ gia đình
sẽ thay đổi tùy theo mục đích sử dụng số liệu thu thập được cũng như phương án quy
hoạch quản lý CTRĐT của khu vực trong tương lai. Để đơn giản và dễ hiểu, trong phần
này sẽ trình bày phương pháp khảo sát cho hai trường hợp: (1) không thực hiện phân loại
CTR tại hộ gia đình trước khi thu gom và (2) CTR từ hộ gia đình sẽ được phân loại thành
hai thành phần (rác thực phẩm và phần còn lại) trước khi thu gom.

Trường hợp 1- Không thực hiện phân loại chất thải rắn từ hộ gia đình

Công tác khảo sát, lấy mẫu xác định tốc độ phát sinh CTR từ hộ gia đình có thể được tiến
hành theo các bước sau đây:

- Bước 1 – Thu thập số liệu cơ sở. Thu thập những thông tin chung về khu dân cư cần
khảo sát bao gồm: bản đồ hành chính khu vực khảo sát, diện tích, số hộ gia đình, dân
số, mật độ dân số, sự phân bố dân cư trên địa bàn (có thể xác định đơn giản bằng thông
số bao nhiêu phường/quận, số khu phố/phường, số tổ dân phố/khu phố), khu trung tâm,
khu nhà ổ chuột, nhà chung cư, nhà biệt thự, đặc điểm phát triển kinh tế xã hội trong
khu vực. Các thông số này giúp việc xây dựng mạng lưới lấy mẫu được đồng đều và
thể hiện tính đặc trưng của khu dân cư khảo sát.

- Bước 2 - Xây dựng mạng lưới khảo sát lấy mẫu. Mạng lưới khảo sát lấy mẫu phải
được phân bố đồng đều trong toàn khu vực khảo sát và cho phép xác định giá trị đặc
trưng theo phương pháp xác suất thống kê. Do đó, tùy theo thời gian và kinh phí cho
phép, số lượng mẫu khảo sát càng nhiều, độ chính xác của kết quả thu được càng cao.

Dựa trên tổng số hộ gia đình hiện có trong khu vực, xác định số hộ gia đình cần khảo
sát. Nếu tính theo giá trị phù hợp về mặt xác suất, số lượng hộ gia đình khảo sát phải
chiếm khoảng 30% tổng số hộ hiện có trong khu vực. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng,
đối với những khu dân cư lớn với tổng số hộ dân lên đến vài chục ngàn hộ (ví dụ
35.000 hộ), chỉ cần khảo sát 10% tổng số hộ này, số lượng hộ gia đình cần khảo sát
cũng đã rất lớn (trong ví dụ này là 3.500 hộ). Đó là chưa kể, đối với mỗi hộ gia đình,
việc khảo sát lấy mẫu còn phải đặc trưng cho các thời điểm khác nhau trong tuần, giữa
các tuần khác nhau trong tháng, giữa các tháng khác nhau trong năm và đặc biệt vào
các dịp lễ tết. Vì vậy, ở mỗi khu dân cư, số lượng hộ gia đình khảo sát nếu có thể bố trí
từ 500-1.000 hộ là đạt yêu cầu.

Với tổng số hộ gia đình phải khảo sát đã chọn, xác định số hộ gia đình phải khảo sát
cho từng khu vực trong khu dân cư, cụ thể: số hộ/phường, số hộ/khu phố, số hộ/tổ dân
phố. Nếu không quan tâm đến đặc điểm nhà ở (nhà thấp tầng, nhà cao tầng, chung cư,
biệt thự, nhà ở đường phố chính, nhà ở các đường hẻm, nhà gần kênh rạch,…) hay thu
nhập (hộ có thu nhập thấp, trung bình và cao), các hộ gia đình khảo sát sẽ được chọn
ngẫu nhiên. Nếu quan tâm đến những đặc điểm kể trên, hộ gia đình khảo sát ở từng khu
vực phải được thiết kế sao cho có thể lấy mẫu đặc trưng với các đặc điểm đã liệt kê. Vị
trí của các hộ gia đình khảo sát sẽ được chọn một cách tương đối dựa vào mạng lưới

7
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


đường phố thể hiện trên bản đồ và xác định lại địa chỉ chính xác khi triển khai khảo sát
thực tế.

- Bước 3-Xác định chu kỳ khảo sát lấy mẫu. Khối lượng rác phát sinh ở từng hộ gia
đình sẽ thay đổi theo sinh hoạt của gia đình giữa các ngày khác nhau trong tuần, trong
tháng và năm. Do đó, không thể có số liệu đặc trưng khi chỉ tiến hành lấy mẫu phân
tích một lần. Chu kỳ khảo sát lấy mẫu phải thể hiện được các yếu tố ảnh hưởng đến tốc
độ phát sinh CTR của hộ gia đình, cụ thể như sau:

+ Sinh hoạt của người dân giữa các ngày khác nhau trong tuần không giống nhau.
Những ngày làm việc (từ thứ hai đến thứ sáu) thường không có nhiều thời gian để tổ
chức họp mặt gia đình, gặp gỡ bạn bè, nấu nướng các món ăn đặc biệt, trong khi đó,
điều này thường xảy ra vào những ngày nghỉ cuối tuần (thứ bảy và chủ nhật). Đây là
một trong những lý do làm cho khối lượng rác ở một số hộ gia đình vào những ngày
nghỉ cuối tuần sẽ cao hơn những ngày khác. Tuy nhiên, cũng có trường hợp, các gia
đình tổ chức đi chơi xa hoặc về quê thăm bố mẹ, ông bà,… nên vào ngày cuối tuần
lại không có rác. Bên cạnh đó, cũng cần lưu ý rằng một số cán bộ, công nhân,… vẫn
phải làm việc sáng thứ bảy hay cả ngày thứ bảy nên ở nhiều hộ gia đình các hoạt
động này chỉ tập trung vào ngày chủ nhật. Vì vậy, khối lượng rác phát sinh từ các
hộ gia đình phải được khảo sát giữa ngày làm việc và ngày nghỉ cuối tuần. Chu kỳ
khảo sát có thể thực hiện như sau: một ngày làm việc (có thể chọn một trong các
ngày từ thứ hai đến thứ sáu) và hai ngày cuối tuần (cả thứ bảy và chủ nhật). Như
vậy, với yếu tố này, số mẫu lấy ở mỗi hộ gia đình đã là 3 mẫu.

+ Giữa các tháng mùa hè (mùa nắng) và các tháng mùa mưa, khối lượng CTR phát
sinh từ hộ gia đình cũng khác nhau, đặc biệt vào những tháng là mùa của một loại
trái cây nào đó hay vào mùa thu hoạch thủy hải sản. Vào các tháng mùa mưa, các
loại thực phẩm tươi sống cũng khác và một phần do thời tiết mọi thứ đều trở nên ướt
hơn, kể cả rác. Trong trường hợp này, khối lượng rác tính trên hộ gia đình trong
ngày có thể lớn hơn so với các ngày trong mùa khô, nhưng chủ yếu là độ ẩm cao
hơn. Với những đặc điểm này, chu kỳ khảo sát lấy mẫu phải đặc trưng cho các mùa
đặc biệt trong năm, ít nhất là hai mùa: mùa khô và mùa mưa. Nếu kỹ hơn có thể
khảo sát theo các mùa trái cây và thu hoạch thủy hải sản.

+ Vào những tháng có lễ đặc biệt (như mùa giáng sinh, lễ Phật đản, quốc khánh, quốc
tế lao động,…) hoặc tết (tết nguyên đán, tết nguyên tiêu, tết đoan ngọ, dương lịch)
thường là dịp các gia đình tổ chức họp mặt gia đình, bày mâm cỗ đặc biệt. Trong
những ngày giáp lễ, tết, gia đình thường tổng vệ sinh, sửa sang nhà cửa, vườn
tược,… nên khối lượng CTR phát sinh từ hộ gia đình trong những ngày lễ tết đều rất
cao so với ngày thường. Đó là chưa kể, trong những ngày tết cổ truyền của dân tộc,
rác phải được lưu lại ở hộ gia đình từ mồng 1 tết đến hết ngày mồng 3 tết, nên khi
phải thu gom sau tết, khối lượng CTR/hộ gia đình sẽ còn cao hơn nhiều. Do đó, để
có được những giá trị đặc trưng cho trường hợp này, việc khảo sát lấy mẫu cũng cần
được thực hiện trong những ngày giáp lễ tết và ngày thu gom đầu tiên sau tết. Trong
trường hợp này có thể chọn cho ba trường hợp: dịp noel, giáp tết nguyên đán và
ngày thu gom đầu tiên sau tết nguyên đán.



8
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


+ Việc khảo sát lấy mẫu xác định tốc độ phát sinh CTR từ các hộ gia đình nên được
thực hiện thường xuyên (hàng năm) để số liệu có tính thống kê và đặc trưng được
cho từng giai đoạn phát triển kinh tế, xã hội. Tuy nhiên, tùy theo kinh phí và thời
gian có để thực hiện khảo sát mà giới hạn chu kỳ khảo sát lấy mẫu cho phù hợp với
từng giai đoạn thực hiện dự án.

- Bước 4 - Xác định thời gian lấy mẫu. Trong trường hợp CTR không được tách riêng
những thành phần dễ thối rữa (rác thực phẩm) với các thành phần khác, khó có thể tồn
trữ rác trong nhà lâu hơn một ngày. Do đó, thời gian gởi túi nilon đựng mẫu và thời
gian lấy mẫu phải được bố trí sao cho đặc trưng được lượng rác sinh ra từ hộ gia đình
là 1 ngày. Trong trường hợp có phân loại CTR tại hộ gia đình, thời gian gởi túi nilon
và lấy mẫu có thể lâu hơn 1 ngày, tùy theo phương án phân loại đã chọn.

- Bước 5 - Tập huấn và chuẩn bị dụng cụ khảo sát. Trước khi tiến hành lấy mẫu thực
tế, nhân viên khảo sát cần được tập huấn để nắm rõ yêu cầu khảo sát, chuẩn bị đầy đủ
dụng cụ và xác định được những thông tin cần thu thập như sau:

+ Bản đồ khảo sát;
+ Số hộ gia đình cần khảo sát tại khu vực do mình đảm trách;
+ Mạng lưới lấy mẫu;
+ Chu kỳ lấy mẫu;
+ Nội dung cần ghi lại ở từng hộ gia đình khảo sát: (1) địa chỉ (ghi rõ số nhà, tên
đường, phường/khóm, quận), (2) đặc điểm nhà (mặt tiền, hẻm, cao tầng, thấp tầng,
chung cư, biệt thự), (3) số người/hộ (nên xác định rõ số người dưới 18 tuổi, từ 18
đến 55 tuổi và trên 55 tuổi), (4) nếu có thể nên hỏi thêm thu nhập của gia đình, (5)
thứ-ngày-tháng-năm và giờ gởi túi nilon đựng mẫu, (6) thứ-ngày-tháng-năm và giờ
lấy lại túi nilon đã chứa CTR và (7) ghi chú ngày lấy mẫu (mùa khô, mùa mưa, mùa
trái cây, lễ, tết,…). Trong đó các thông tin số (1), (3), (5) và (6) là những thông tin
bắt buộc;
+ Chuẩn bị đủ túi nilon để gởi cho các hộ gia đình và ghi chú trên từng túi khi hộ gia
đình đồng ý hợp tác thực hiện việc khảo sát;+
+ Nếu không phải mang mẫu về phòng thí nghiệm hay đến nơi tập trung để phân tích
thành phần (chỉ cần xác định khối lượng CTR/hộ gia đình.ngđ hay khối lượng
CTR/người.ngđ), mỗi nhóm khảo sát phải mang theo cân (khoảng 10-15 kg) để cân
tại chỗ túi chứa rác lấy từ các hộ gia đình (và đổ CTR sau khi cân lên xe thu gom).
Trong trường hợp phải xác định thành phần CTR, không cần mang theo cân, lấy tất
cả mẫu với đầy đủ những thông tin cần thiết đã ghi chú trên túi nilon chứa mẫu,
mang về phòng thí nghiệm, tiến hành cân và phân tích thành phần tại phòng thí
nghiệm.

- Bước 6 - Liên hệ với cơ quan quản lý hành chính địa phương. Trong trường hợp
cần thiết (khi người dân không chịu hợp tác với nhân viên khảo sát), nhóm khảo sát
phải liên hệ với Ủy ban Nhân dân Phường nơi dự kiến khảo sát để trình bày kế hoạch,
xin giấy giới thiệu đến tiếp xúc các tổ dân phố. Các tổ trưởng và tổ phó tổ dân phố sẽ
giúp nhân viên khảo sát tiếp cận người dân được dễ dàng hơn. Tuy nhiên, những khảo
sát đã thực hiện cho thấy đa số người dân ủng hộ các nghiên cứu cải thiện chất lượng
môi trường nên cũng không mấy khó khăn trong việc tiếp xúc với người dân.


9
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


Trong trường hợp chỉ cần xác định khối lượng CTR/hộ gia đình (không cần xác định
khối lượng CTR/người.ngđ), cách đơn giản nhất là đi theo xe thu gom, lấy rác của hộ
gia đình, cân trực tiếp và đổ lên xe. Khi đó, nhân viên khảo sát nên liên hệ với công
nhân vệ sinh của các tổ thu gom trước để nắm rõ thời gian, tuyến thu gom và được sự
đồng ý của công nhân thu gom.

- Bước 7 - Tiến hành khảo sát. Sau khi đã thực hiện đầy đủ các bước 1-6 nói trên, tiến
hành gởi túi nilon đựng mẫu cho các hộ gia đình. Trong thực tế sẽ có một số hộ gia
đình từ chối lưu trữ mẫu ngay từ đầu và cũng có trường hợp đồng ý, nhận túi nhưng do
thói quen hàng ngày, họ không chứa CTR vào túi đã gởi mà vứt vào nơi chứa rác
chung của khu phố, xuống kênh rạch, ao hồ cạnh nhà hoặc giao cho người thu gom khi
nhân viên khảo sát chưa kịp đến lấy mẫu. Do đó, để bảo đảm đủ số lượng mẫu đã dự
kiến, số hộ gia đình thực sự phải khảo sát
(gởi túi) nên nhiều hơn con số đã tính
toán khoảng 10-20%. Khi gởi túi nilon
chứa mẫu ở hộ gia đình nào, nhân viên
khảo sát cần ghi lại địa chỉ và thời gian
hẹn lấy mẫu (tránh trường hợp quên nơi
đã gởi túi để đến lấy mẫu và trong trường
hợp đột xuất không thể đến lấy mẫu,
nhân viên khảo sát có thể nhờ đồng
nghiệp đi lấy hộ khi có địa chỉ rõ ràng và
thời gian cụ thể). Tốt nhất, nên gởi mẫu
vào thời điểm hộ gia đình vừa bỏ rác cho
công nhân thu gom và lấy mẫu vào thời Hình 2.1 Khảo sát tốc độ phát sinh rác tại các hộ
điểm trước giờ thu gom rác của ngày gia đình.
hôm sau, có như vậy mới bảo đảm đúng
lượng rác chứa trong túi đã gởi là lượng rác của một ngày.

- Bước 8 - Phân tích số liệu. Với khối lượng CTR phát sinh/hộ gia đình.ngđ và số
người/hộ, kết quả khảo sát cho phép xác định tốc độ phát sinh CTR từ hộ gia đình tính
bằng kg CTR/người.ngđ, đặc trưng cho ngày thường, ngày cuối tuần, ngày lễ tết, các
mùa trong năm cũng như giá trị trung bình cho tất cả các trường hợp. Với hàng ngàn số
liệu đã khảo sát, để có thể sử dụng giá trị này trong tính toán thiết kế hệ thống quản lý
CTRĐT cho khu vực, cần phân tích và chọn số liệu phục vụ thiết kế. Phương pháp
phân tích số liệu chính được áp dụng cho trường hợp này là phương pháp xác suất
thống kê, trong đó các thông số cần phân tích bao gồm:

+ Giá trị trung bình mean;
+ Độ lệch chuẩn;
+ Hệ số dao động;
+ Tần suất xuất hiện các giá trị tốc độ phát sinh CTR tính bằng kg/người.ngđ.

Trên cơ sở phân tích các số liệu thu thập được theo phương pháp xác suất thống kê, lựa
chọn giá trị tốc độ phát sinh CTR từ hộ gia đình tính bằng kg/người.ngđ có tần suất
xuất hiện cao nhất với độ lệch chuẩn và hệ số dao động thấp nhất là giá trị phục vụ cho
các tính toán thiết kế hay so sánh, đánh giá tương ứng (xem ví dụ 2.1).


10
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Ví dụ 2.1 – Phân tích số liệu khảo sát theo phương pháp xác suất thống kê

Kết quả khảo sát tốc độ phát sinh CTR từ các hộ gia đình trên địa bàn Quận A được trình
bày trong Bảng 2.1. Hãy xác định thông số tốc độ phát sinh CTR từ hộ gia đình để phục
vụ cho các tính toán thiết kế sau này.

Bảng 2.1 Kết quả thống kê khoảng giá trị tốc độ phát sinh rác (kg/người.ngđ) trên địa bàn Quận
A và tần suất xuất hiện các giá trị này

Tốc độ phát sinh rác Số lần xuất Tần suất xuất Tốc độ phát sinh rác Số lần xuất Tần suất xuất
(kg/người.ngđ), xi hiện, fi hiện (%), fi (kg/người.ngđ), xi hiện, fi hiện (%), fi
0,02-0,10 28 3,83 1,71-1,80 4 0,55
0,11-0,20 95 12,98 1,81-1,91 5 0,68
0,21-0,30 103 14,07 1,91-2,00 0 0,00
0,31-0,40 118 16,12 2,01-2,10 0 0,00
0,41-0,50 91 12,43 2,11-2,20 4 0,55
0,51-0,60 68 9,29 2,21-2,30 2 0,27
0,61-0,70 42 5,74 2,31-2,40 0 0,00
0,71-0,80 44 6,01 2,41-2,50 2 0,27
0,81-0,90 23 3,14 2,51-2,60 1 0,14
0,91-1,00 32 4,37 2,61-2,70 0 0,00
1,01-1,10 16 2,19 2,71-2,80 1 0,14
1,11-1,20 7 0,96 2,81-2,90 0 0,00
1,21-1,30 9 1,23 2,91-3,00 0 0,00
1,31-1,40 10 1,37 3,01-3,10 0 0,00
1,41-1,50 15 2,05 3,11-3,20 0 0,00
1,51-1,60 3 0,41 3,31-3,40 0 0,00
1,61-1,70 7 0,96 3,41-3,50 2 0,27

Bài giải

Dựa trên số liệu trình bày trong Bảng 2.1, vẽ biểu đồ sự phân bố tần suất khoảng giá
-
trị tốc độ phát sinh CTRSH (kg/người.ngđ) từ hộ gia đình trên địa bàn Quận A (Hình
2.2).

Kết quả khảo sát và phân tích số liệu cho thấy tốc độ phát sinh rác hộ gia đình trên địa
bàn Quận A tính theo kg/người.ngđ dao động từ 0,02-3,50 kg/người.ngđ. Nếu tính theo
các khoảng giá trị như trình bày trong Hình 2.2, tốc độ phát sinh rác trên địa bàn Quận A
ở mức 0,30-0,40 kg/người.ngđ. Đây là những khoảng giá trị có tần suất xuất hiện cao
nhất trong tập số liệu khảo sát (118 lần so với 732 lần khảo sát, chiếm 16,12%). Nếu tính
trung bình (mean), giá trị tốc độ phát sinh rác từ hộ gia đình trên địa bàn Quận A là:

∑ f i xi
Mean = x = = 0,567 ~ 0,57 kg/người/ngđ
n




11
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất



18


16


14


12
Tần suất (%)




10


8


6


4


2


0
0




0

0

0

0

1

0

0

0

0

0




0
.1

.3


.5




.9




.1
.7




.1

.3


.5

.7

.9

.1


.3

.5

.7

.9




.4
-0

-0

-0




-0




-3
-0




-1

-1

-1

-1

-1

-2


-2

-2

-2

-2




-3
02

21


41




81




01
61




01

21


41

61

81

01


21

41

61

81




31
0.

0.

0.




0.




3.
0.




1.

1.

1.

1.

1.

2.


2.

2.

2.

2.




3.
kg/người/ngày



Hình 2.2 Sự phân bố tần suất khoảng giá trị tốc độ phát sinh CTRSH (kg/người.ngđ) từ hộ gia
đình trên địa bàn Quận A.

Trong đó, fi là tần suất xuất hiện giá trị xi.

Độ lệch chuẩn

( )
2
∑ f i xi − x 152,94
s= = = 0,46 kg/người/ngđ
n −1 732 − 1

Hệ số dao động

100 × s 100 × 0,46
CV = = = 80%
0,57
x

Giá trị độ lệch chuẩn (standard deviation) s = 0,46 kg/người/ngđ và hệ số dao động
(coefficient of variation) CV = 80% cho thấy trị số khảo sát có độ dao động rất lớn. Điều
này cho thấy còn có nhiều yếu tố khách quan ảnh hưởng đến kết quả khảo sát mà chưa
được kiểm soát. Các giá trị này, một lần nữa cho thấy cần xác định các điều kiện biên cụ
thể khi tiến hành khảo sát và đánh giá kết quả thu thập. Khi tiến hành khảo sát khối lượng
rác phát sinh từ các hộ gia đình, nhóm khảo sát đã lấy mẫu ngẫu nhiên ở những hộ gia
đình có giao rác cho người thu gom hay đồng ý cho cân rác. Do đó, tập số liệu thu thập
được đã không thể hiện rõ các yếu tố ảnh hưởng như (1) mức thu nhập của gia đình, (2)
tỷ lệ rác phát sinh so với rác giao lại cho người thu gom (do đốt, chôn, đổ ở thùng rác dọc
đường, bán phế liệu và không bán phế liệu,…), (3) các truờng hợp đặc biệt như có tổ
chức tiệc tùng, tổng vệ sinh nhà cửa,…
12
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Trường hợp 2- Chất thải rắn từ hộ gia đình được phân loại thành hai thành phần

Trong trường hợp việc khảo sát xác định tốc độ phát sinh CTR từ hộ gia đình (tính theo
kg/người.ngđ) phục vụ cho quy hoạch, tính toán thiết kế hệ thống quản lý CTRĐT theo
chương trình phân loại CTRĐT tại nguồn (PLCTRĐTTN), phương pháp khảo sát lấy
mẫu sẽ có một số điểm khác với trường hợp 1. Trình tự thực hiện khảo sát lấy mẫu vẫn
phải tuân theo 7 bước kể trên. Trong đó các bước 1, 2, 3, 5, 6 và 8 sẽ giống như trường
hợp 1. Riêng bước 4 và bước 7 sẽ phải thay đổi cho phù hợp với hình thức phân loại.

- Bước 4 - Xác định thời gian lấy mẫu. Trong trường hợp CTR tại hộ gia đình được
phân loại thành 2 thành phần: rác thực phẩm và phần còn lại, cần có 2 túi chứa rác
riêng cho mỗi thành phần. Nếu chỉ gởi một túi để chứa rác hỗn hợp, sau đó mang mẫu
về phòng thí nghiệm mới tiến hành phân loại xác định khối lượng của từng thành phần,
kết quả sẽ không chính xác. Nguyên nhân chính là do khi chứa rác hỗn hợp, các thành
phần rác khô như giấy, báo, vải, gỗ, túi nilon, tro,… sẽ bị thấm nước từ rác thực phẩm
và dính những mẩu vụn rác thực phẩm. Do đó, khi phân loại thành 2 thành phần (rác
thực phẩm và phần còn lại) và cân để xác định khối lượng, khối lượng các thành phần
còn lại sẽ có giá trị cao hơn giá trị thực của chúng. Đó là chưa kể các phân tích về độ
ẩm, khối lượng riêng và tỷ lệ phần trăm của từng thành phần có trong rác cũng không
được chính xác. Do đó, để thiết kế hệ thống quản lý CTR theo hướng PLCTRĐTTN,
khi khảo sát số liệu phục vụ cho tính toán thiết kế, phải gởi ít nhất 2 túi nilon chứa mẫu
rác ít nhất thành 2 thành phần riêng biệt. Thời gian gởi túi, lấy mẫu 2 thành phần này
cũng sẽ khác nhau tùy thuộc những yếu tố sau:

+ Tùy theo phương án thu gom lựa chọn (thu gom 1 lần/ngày đối với cả 2 thành phần
hoặc chỉ thu gom 1 lần/ngày đối với rác thực phẩm và 3 lần/ngày đối với phần còn
lại). Đối với rác thực phẩm - thành phần dễ thối rửa – nên chu kỳ thu gom vẫn phải
thu gom theo chu kỳ 1 lần/ngày (đặc biệt ở những nước thuộc vùng khí hậu nhiệt
đới, nóng ẩm như Việt Nam. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý ở các nước có khí hậu ôn
đới, thành phần rác thực phẩm ở thùng chứa tập trung được thu gom theo chu kỳ dài
hơn, có thể 1 lần/tuần). Như vậy túi nilon gởi ở hộ gia đình để lấy mẫu rác thực
phẩm sẽ được sắp xếp để có thể lấy mẫu đặc trưng là lượng rác thực phẩm phát sinh
từ hộ gia đình trong một ngày. Đối với thành phần còn lại, do tính chất khó phân
hủy hơn, khô ráo hơn nên ít gây mùi hôi thối hơn so với rác thực phẩm. Thêm vào
đó, thành phần này có khối lượng ít hơn nên thường không cần thiết thu gom mỗi
ngày một lần. Cách tốt nhất là chọn thời gian gởi túi và lấy mẫu bằng thời gian của
chu kỳ thu gom sẽ được thiết kế (ví dụ 2 ngày/lần hay 3 ngày/lần).

+ Tùy theo khối lượng và đặc tính của lượng rác đã phân loại để chọn thời gian phù
hợp. Không kể thành phần rác thực phẩm (vì ở nước ta, thành phần này bắt buộc
phải thu gom mỗi ngày một lần), thành phần rác còn lại thường rất ít và khác nhau
rất nhiều giữa các ngày khác nhau. Do đó, để mẫu thu được có khối lượng đủ lớn,
cho phép cân xác định khối lượng và thành phần, thời gian gởi túi lấy mẫu ở hộ gia
đình nên từ 2-3 ngày. Tuy nhiên cũng cần lưu ý rằng do phần rác còn lại không hoàn
toàn khô nên nếu lưu trữ lâu trong nhà vẫn tạo mùi hôi khó chịu. Những đợt khảo sát
đã thực hiện cho thấy người dân không thích lưu trữ phần rác còn lại lâu hơn 2 ngày.
Đây cũng là yếu tố cần lưu ý trong tính toán thiết kế.


13
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


- Bước 7 - Tiến hành khảo sát. Sau khi đã thực hiện đầy đủ các bước 1-6, tiến hành gởi
túi nilon đựng mẫu cho các hộ gia đình. Đối với túi chứa rác thực phẩm, sau 1 ngày,
nhân viên khảo sát đến lấy túi chứa mẫu, cân trực tiếp và bỏ rác lên xe thu gom, không
cần mang về phòng thí nghiệm. Đối với túi chứa thành phần còn lại, sau 2 (hoặc 3
ngày), nhân viên khảo sát đến lấy túi chứa mẫu và mang về phòng thí nghiệm (hoặc
nơi tập trung) để xác định khối lượng và phân tích xác định thành phần phần trăm của
từng loại.

Khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn từ trường học

Chất thải rắn từ trường học phát sinh do hai nguồn chính: (1) rác từ lớp học (chủ yếu là
giấy nháp của học sinh, sinh viên) và sân trường (lá cây) và (2) rác từ căntin của trường.
Việc khảo sát tốc độ phát sinh CTR từ trường học cần được tiến hành với các đối tượng
sau: (1) nhà trẻ; (2) trường mầm non; (3) trường tiểu học, trung học cơ sở (cấp 1, 2); (4)
trường trung học phổ thông (cấp 3), (5) trường cao đẳng, trung học chuyên nghiệp và đại
học, (6) trung tâm ngoại ngữ/tin học và (7) cơ sở dạy nghề. Công tác khảo sát, lấy mẫu
xác định tốc độ phát sinh CTR có thể được tiến hành theo các bước sau đây:

- Bước 1 – Thu thập số liệu cơ sở. Thu thập những thông tin chung về số lượng, địa
chỉ, quy mô, loại hình của các trường học hiện có trong khu vực. Các thông số này
giúp việc xây dựng mạng lưới lấy mẫu được đồng đều và thể hiện tính đặc trưng của
các trường học trong khu vực khảo sát.

- Bước 2 - Xây dựng Mạng lưới lấy mẫu. Dựa trên số trường (theo từng loại hình) hiện
có trong khu vực, xác định số trường cần khảo sát. Ở mỗi quận/huyện, tổng số trường
học thường ở mức hàng trăm trở xuống. Do đó, số lượng khảo sát có thể lấy 30% tổng
số trường hiện có. Trong trường hợp số lượng này không nhiều (khoảng vài chục
trường), nên tiến hành khảo sát cho tất cả các trường.

- Bước 3 - Xác định chu kỳ khảo sát. Khối lượng CTR phát sinh sẽ thay đổi theo đặc
điểm của từng trường. Do đó, không thể có số liệu đặc trưng khi chỉ tiến hành lấy mẫu
phân tích một lần. Chu kỳ khảo sát lấy mẫu phải thể hiện được các yếu tố ảnh hưởng
đến tốc độ phát sinh CTR của từng đối tượng trường học, cụ thể như sau:

+ Tùy theo từng loại trường mà số lượng học sinh, sinh viên đến học tại trường sẽ thay
đổi theo các ngày khác nhau trong tuần. Ở những trường mầm non, mẫu giáo, thời
gian hoạt động của trường thường từ 6-7 giờ sáng đến 4-5 giờ chiều, từ thứ hai đến
thứ sáu hàng tuần, thứ bảy và chủ nhật trường nghỉ và số lượng trẻ em được gởi ở
đây là cố định. Như vậy, khối lượng CTR phát sinh ở những dạng trường này sẽ
tương đối ổn định giữa các ngày làm việc trong tuần và chỉ khác vào ngày cuối tuần.
Trong khi đó, ở các trường tiểu học, trung học cơ sở, trung học phổ thông, kể cả
những trường cao đẳng, trung học chuyên nghiệp và đại học, ngoài giờ học chính
của học sinh, sinh viên trong trường (theo hai buổi sáng và chiều), vào buổi tối và
ngày chủ nhật, các cơ sở này thường cho thuê địa điểm để dạy ngoại ngữ, vi tính,
luyện thi đại học, võ thuật hoặc các khóa học khác. Số lượng học viên đến trường sẽ
khác nhau giữa các ngày khác nhau trong tuần. Đây là một trong những yếu tố làm
cho khối lượng CTR phát sinh ở các trường sẽ khác nhau. Do đó, chu kỳ khảo sát
nên thực hiện như sau: hai ngày làm việc (có thể chọn một trong các ngày từ thứ hai

14
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


đến thứ sáu) và hai ngày cuối tuần (thứ bảy và chủ nhật). Như vậy, với yếu tố này,
số mẫu lấy ở mỗi trường là 4 mẫu.

+ Giữa các tháng của học kỳ và các tháng mùa hè, số lượng học sinh, sinh viên đến
trường sẽ rất khác nhau. Do đó, khối lượng CTR phát sinh ở các trường cũng sẽ
khác nhau, nhất là những trường học bán trú. Với đặc điểm này, chu kỳ khảo sát lấy
mẫu phải đặc trưng cho ít nhất hai giai đoạn: một trong hai học kỳ chính và mùa hè.

+ Ở mỗi trường, phải xác định khối lượng CTR từ lớp học, sân trường và khối lượng
CTR từ các căntin trong trường.

+ Việc khảo sát lấy mẫu xác định tốc độ phát sinh CTR từ trường học cũng nên được
thực hiện thường xuyên (hàng năm) để số liệu có tính thống kê và đặc trưng được
cho từng giai đoạn phát triển của trường. Tuy nhiên, tùy theo kinh phí và thời gian
có để thực hiện khảo sát mà giới hạn chu kỳ khảo sát lấy mẫu cho phù hợp với từng
giai đoạn thực hiện dự án.

- Bước 4 - Xác định thời gian lấy mẫu. Đối với CTR từ căntin trong trường, thời gian
gởi túi và lấy mẫu được thực hiện tương tự như trường hợp khảo sát CTR từ hộ gia
đình khi không cũng như có phân loại CRT tại nguồn (tức là 1 ngày đối với mẫu CTR
hỗn hợp hay mẫu rác thực phẩm và 2-3 ngày đối với phần rác còn lại). Đối với rác từ
lớp học và sân trường, chủ yếu chỉ có giấy vụn, lá cây, cũng như túi nilon, vỏ hộp
đựng thức uống, chai pet,… được chứa trong các thùng rác công cộng xung quanh
trường với khối lượng mỗi ngày tương đối nhiều, nên thời gian gởi túi và lấy mẫu có
thể thực hiện trong 1 ngày (cho cả hai trường hợp có và không PLCTR tại nguồn).

- Bước 5 - Tập huấn và chuẩn bị dụng cụ khảo sát. Trước khi tiến hành lấy mẫu thực
tế, nhân viên khảo sát cần được tập huấn để nắm rõ yêu cầu khảo sát, chuẩn bị đầy đủ
dụng cụ và xác định những thông tin cần thu thập sau đây:

+ Bản đồ khảo sát;
+ Số trường học cần khảo sát tại khu vực do mình đảm trách;
+ Mạng lưới lấy mẫu;
+ Chu kỳ lấy mẫu;
+ Nội dung cần ghi lại ở từng trường khảo sát: (1) địa chỉ (ghi rõ số, tên đường,
phường/khóm, quận), (2) loại hình (nhà trẻ, mầm non, tiểu học, trung học cơ sở,
trung học phổ thông, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, đại học, trung tâm ngoại
ngữ/tin học, cơ sở dạy nghề), (3) đặc điểm (trường học 2 ca, 3 ca, bán trú, không bán
trú, có học cuối tuần và ban đêm), (4) số học sinh/sinh viên/học viên đến trường
trong một ngày đêm (nếu có thể, xác định rõ số học sinh, sinh viên chính thức – học
ca ngày – và số học viên học ca đêm và chủ nhật), (5) số lượng cán bộ công nhân
viên làm việc tại trường, (6) số căntin có trong trường, (7) thứ-ngày-tháng-năm và
giờ gởi túi nilon đựng mẫu, (7) thứ-ngày-tháng-năm và giờ lấy lại túi nilon đã chứa
CTR và (8) ghi chú ngày lấy mẫu (học kỳ 1, học kỳ 2, mùa hè).
+ Chuẩn bị đủ túi nilon để gởi cho căn-tin của trường (1 hoặc 2 loại túi tùy phương án
không hoặc có PLCTR tại nguồn) cũng như túi nilon có kích thước phù hợp đối với
tất cả các thùng chứa rác công cộng xung quanh trường và ghi chú trên từng túi để
tránh nhầm lẫn.

15
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


+ Nếu không phải mang mẫu về phòng thí nghiệm hay đến nơi tập trung để phân tích
thành phần (chỉ cần xác định khối lượng CTR/trường.ngđ hay khối lượng CTR/học
sinh.ngđ), mỗi nhóm khảo sát phải mang theo cân (khoảng 15-20 kg) để cân tại chỗ
túi chứa rác lấy từ trường (và đổ CTR sau khi cân lên xe thu gom). Trong trường
hợp phải xác định thành phần CTR, không cần mang theo cân, lấy tất cả mẫu với
đầy đủ những thông tin cần thiết đã ghi chú trên túi nilon chứa mẫu, mang về phòng
thí nghiệm, tiến hành cân và phân tích thành phần tại phòng thí nghiệm.

- Bước 6 - Liên hệ với cơ quan quản lý hành chính địa phương. Nhóm khảo sát nên
liên hệ với Sở Giáo dục để nắm rõ tình hình của các trường trên địa bàn khảo sát, trình
bày kế hoặch thực hiện và xin giới thiệu đến làm việc với từng trường trước khi tiến
hành khảo sát.

Trong trường hợp chỉ cần xác định tổng khối lượng CTR/trường (không cần xác định
khối lượng CTR/học sinh.ngđ), cách đơn giản nhất là đi theo xe thu gom, cùng lấy rác,
cân trực tiếp và đổ lên xe. Khi đó, nhân viên khảo sát nên liên hệ với công nhân vệ
sinh của các tổ thu gom trước để nắm rõ thời gian, tuyến thu gom và được sự đồng ý
của công nhân thu gom.

- Bước 7 - Tiến hành khảo sát. Sau khi đã thực hiện đầy đủ các bước 1-6 nói trên, tiến
hành gởi túi nilon đựng mẫu cho căntin và đến các thùng chứa rác công cộng của từng
trường. Lấy mẫu và phân tích tương tự như trường hợp CTR phát sinh từ hộ gia đình
đã trình bày ở trên.

- Bước 8 - Phân tích số liệu. Phân tích số liệu tương tự như trường hợp CTR phát sinh
từ hộ gia đình và tính thành đơn vị khối lượng CTR phát sinh/trường.ngđ và khối
lượng CTR/học sinh (sinh viên).ngđ.

Khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn từ công sở

Các bước tiến hành khảo sát xác định tốc độ phát sinh CTR từ công sở được thực hiện
tương tự như đối với CTR từ hộ gia đình. Tuy nhiên, đối với bước 5 cần lưu ý các nội
dung sau đây:

- Nội dung cần ghi lại ở từng công sở khảo sát: (1) địa chỉ (ghi rõ số, tên đường,
phường/khóm, quận), (2) đặc điểm (có căn-tin, không có căntin), (3) số cán bộ công
nhân viên làm việc tại công sở, (7) thứ-ngày-tháng-năm và giờ gởi túi nilon đựng mẫu,
(7) thứ-ngày-tháng-năm và giờ lấy lại túi nilon đã chứa CTR và (8) ghi chú ngày lấy
mẫu (ngày trong tuần, ngày thứ bảy).

- Chuẩn bị đủ túi nilon để gởi cho căntin (1 hoặc 2 loại túi tùy phương án không hoặc có
PLCTR tại nguồn) cũng như túi nilon chứa CTR văn phòng và ghi chú trên từng túi để
tránh nhầm lẫn.
Khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn từ chợ
Tám bước tiến hành khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn từ chợ sẽ được triển
khai tương tự như đối với trường hợp CTR phát sinh từ hộ gia đình. Tuy nhiên, trong
trường hợp này cần lưu ý những điểm sau đây:
16
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị




- Số lượng chợ có trên địa bàn một quận không nhiều (so với các nguồn phát sinh CTR
khác) và chỉ có thể xác định bằng tổng khối lượng CTR/ngày (không thể quy đổi theo
số sạp, theo số lượng hàng hóa bán ra hoặc tổng doanh thu vì phụ thuộc vào nhiều
thành phần tham gia buôn bán tại chợ), do đó, phương pháp đơn giản nhất là khảo sát
tại điểm tập trung CTR chung của chợ.

- Đối với các chợ bán các mặt hàng lương thực, thực phẩm, hoạt động buôn bán vào
ngày cuối tuần (thứ bảy, chủ nhật) và những dịp lễ, tết cũng như mùa trái cây sẽ nhiều
hơn những ngày thường. Do đó, chu kỳ khảo sát phải đặc trưng cho:

+ Ngày thường và ngày cuối tuần (thứ bảy, chủ nhật);
+ Các dịp lễ, tết;
+ Các mùa trái cây.

- Phương pháp khảo sát chính là theo xe thu gom, vận chuyển CTR của chợ đến nơi xe
đổ rác (ở trạm trung chuyển hoặc bãi chôn lấp) để có thể xác định khối lượng tại trạm
cân.

- Đối với các chợ bán các mặt hàng điện, điện tử, chợ vải,… những chợ không có điểm
tập trung CTR, lượng CTR phát sinh không nhiều như các chợ bán hàng lương thực,
thực phẩm, do đó phải gởi túi nilon lấy mẫu cho từng sạp trong chợ để lấy mẫu xác
định khối lượng.

Khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn từ siêu thị

Tám bước tiến hành khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn từ siêu thị sẽ được
triển khai tương tự như đối với trường hợp CTR phát sinh từ hộ gia đình. Tuy nhiên,
trong trường hợp này cần lưu ý những điểm sau đây:

- Số lượng siêu thị có trên địa bàn một quận không nhiều (so với các nguồn phát sinh
CTR khác), nhiều thành phần CTR có khả năng tái sinh, tái chế được lưu trữ riêng để
bán lại, còn lại là CTR từ khu vực bán hàng ăn uống. Tuy nhiên, trong trường hợp của
siêu thị, có thể thu thập được thông tin về tổng giá trị mặt hàng bán ra mỗi ngày (tính
bằng VND/ngày) nên kết quả khảo sát có thể tính bằng đơn vị tấn/giá trị bán ra/ngày.
Trên cơ sở đó có thể so sánh hoặc ước tính cho các siêu thị khác.

- Tương tự như chợ, hoạt động buôn bán ở các siêu thị sẽ tập trung nhiều hơn vào những
ngày cuối tuần và dịp lễ tết. Do đó, chu kỳ khảo sát phải đặc trưng cho:

+ Ngày thường và ngày cuối tuần (thứ bảy, chủ nhật);
+ Các dịp lễ, tết.

- Nhân viên khảo sát cần liên hệ với ban quản lý siêu thị để nắm được khối lượng và
thành phần CTR có thể tái chế và tái sử dụng đã được thu gom và lưu trữ riêng. Đối
với phần CTR còn lại, phương pháp khảo sát chính là cân tại nơi tập trung rác của siêu
thị.


17
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


Khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn từ nhà hàng

Các bước tiến hành khảo sát xác định tốc độ phát sinh CTR từ nhà hàng được thực hiện
tương tự như đối với CTR từ hộ gia đình. Tuy nhiên, đối với bước 5 cần lưu ý các nội
dung sau đây:

- Nội dung cần ghi lại ở từng nhà hàng khảo sát: (1) địa chỉ (ghi rõ số, tên đường,
phường/khóm, quận), (2) đặc điểm (quán ăn, nhà hàng), (3) số lượt khách đến nhà
hàng mỗi ngày, (4) số nhân viên phục vụ tại nhà hàng;

- Chuẩn bị đủ túi nilon để gởi cho nhà hàng (1 hoặc 2 loại túi tùy phương án không hoặc
có PLCTR tại nguồn).

Khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn từ khách sạn

Các bước tiến hành khảo sát xác định tốc độ phát sinh CTR từ khách sạn được thực hiện
tương tự như đối với CTR từ hộ gia đình. Tuy nhiên, đối với bước 5 cần lưu ý các nội
dung sau đây:

- Nội dung cần ghi lại ở từng khách sạn khảo sát: (1) địa chỉ (ghi rõ số, tên đường,
phường/khóm, quận), (2) đặc điểm (nhà trọ, khách sạn thường, khách sạn 3 sao, khách
sạn 4 sao, khách sạn 5 sao, (3) số phòng có trong khách sạn (loại 1 giường, 2 giường, 3
giường) và số khách có mặt tại khách sạn mỗi ngày (tính trung bình), (4) số nhân viên
phục vụ tại khách sạn.

- Chuẩn bị túi phù hợp để gởi tại phòng của khách và tại khu căn-tin. Lấy mẫu mỗi ngày
1 lần (phương án không hoặc có PLCTR tại nguồn).

Khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn đường phố

Chất thải rắn đường phố phát sinh do lá cây dọc đường và rác do người đi đường thải bỏ
(không phải rác do các hộ gia đình bỏ ra trước nhà). Do đó, trong trường hợp này, kết quả
khảo sát xác định tốc độ phát sinh CTR đường phố phụ thuộc rất nhiều vào hình thức
quét và thu gom CTR đường phố cũng như cách thức người dân sử dụng các thùng chứa
CTR đặt ở các hè phố. Nếu dựa trên số liệu khối lượng CTR từ tổ quét đường cũng như
từ các thùng chứa rác dọc đường phố như hiện nay, kết quả thu được sẽ bị sai số rất lớn.
Do đó, để có thể khảo sát chính xác khối lượng CTR từ nguồn phát sinh này, bước đầu
tiên cần thực hiện là chọn khu vực thí điểm (không bỏ rác trước nhà vào giờ quét rác
đường) và không bỏ rác từ hộ gia đình vào thùng chứa rác dọc đường phố. Khi đó, 8
bước hành khảo sát sẽ tương tự như đã trình bày ở trên, tuy nhiên:

- Khối lượng CTR từ quét đường phố sẽ được đo theo tổng khối lượng chứa trong xe
thu gom sau khi quét sạch một diện tích đường nhất định (tính cho tất cả các lần quét
cùng diện tích đường này trong ngày). Như vậy tốc độ phát sinh CTR từ quét đường
được tính bằng kg CTR/m2.ngđ;

- Đối với CTR do khách đi đường bỏ vào các thùng chứa dọc đường sẽ được xác định
bằng cách cân khối lượng CTR từ xe thu gom rác của các thùng chứa dọc đường này.

18
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Tốc độ phát sinh CTR sẽ được tính bằng tấn CTR/m lề đường.ngđ. Cũng cần lưu ý
rằng kết quả khảo sát trong trường hợp này chỉ có thể so sánh được khi mật độ thùng
chứa CTR dọc các tuyến đường được bố trí như nhau trên toàn địa bàn khảo sát.

Khảo sát xác định tốc độ phát sinh chất thải rắn của một khu dân cư

Trong trường hợp không quan tâm đến khối lượng hay tốc độ phát sinh CTR từ các
nguồn khác nhau (chỉ cần xác định tốc độ phát sinh CTR chung của một khu/cụm dân
cư), phương pháp khảo sát sẽ đơn giản hơn rất nhiều.

Bước 1 - Xác định tất cả những nơi tiếp nhận CTR của khu dân cư. Những nơi tiếp
nhận CTR sau khi thu gom của khu dân cư chủ yếu là bãi chôn lấp (hay khu liên hợp xử
lý CTR), cũng có thể có trạm phân loại tập trung hay nhà máy chế biến compost khi CTR
đã được phân loại tại nguồn.

Bước 2 - Liên hệ với đơn vị quản lý các điểm tiếp nhận CTR. Nhóm khảo sát sẽ phải
liên hệ trước với ban quản lý các điểm tiếp nhận CTR kể trên để nắm được những thông
tin chung sau đây:

- CTR được thu gom trên địa bàn nào;
- Thời gian CTR được vận chuyển đến nơi tiếp nhận;
- Tổng khối lượng CTR trung bình đưa về mỗi ngày;
- Xin số liệu đã thống kê và xin được khảo sát trong một khoảng thời gian đã định.

Bước 3 - Xác định chu kỳ khảo sát. Việc khảo sát nên được thực hiện cho thể hiện được
tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phát sinh CTR của khu dân cư như đã phân tích ở
trên:

- Giữa các ngày khác nhau trong tuần (ngày làm việc và ngày cuối tuần – thứ bảy và
chủ nhật);
- Mùa nắng và mùa mưa;
- Mùa trái cây đặc biệt;
- Dịp lễ, tết.

Bước 4 - Tập huấn. Nhân viên khảo sát sẽ được tập huấn để nắm rõ những nội dung cần
thu thập sau đây:

- Ghi rõ, thứ, ngày-tháng-năm, giờ, loại xe, biển số xe và khối lượng cân xe vào và ra
bãi chôn lấp/trạm phân loại/nhà máy chế biến compost;
- Thời gian khảo sát trong ngày là thời gian xe vận chuyển mang CTR đến bãi chôn
lấp/trạm phân loại/nhà máy chế biến compost;
- Ghi chú đặc điểm của ngày khảo sát (ngày nắng, mưa, ngày lễ, tết,…).

Bước 5 - Phân tích số liệu. Nội dung bước này được thực hiện tưong tự như Bước 8-
Trường hợp khảo sát tốc độ phát sinh CTR từ hộ gia đình. Kết quả khảo sát sẽ được tính
bằng tấn CTR/ngđ.



19
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


2.2.3 Phương pháp dự đoán khối lượng và tốc độ phát sinh chất thải rắn

Phương pháp dự đoán khối lượng (hay tốc độ phát sinh) CTR của một khu dân cư trong
tương lại được ước tính dựa trên số liệu thống kê khối lượng (hay tốc độ phát sinh) CTR
trong những năm trước đó. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng thường số liệu thống kê hiện có ở
các cơ quan quản lý chỉ thể hiện được khối lượng CTR thu gom được (trong một đơn vị
thời gian) chứ không phải lượng CTR thực sự phát sinh. Tùy theo năng lực thu gom CTR
của từng địa phương mà mức độ sai khác giữa tốc độ phát sinh và tốc độ thu gom sẽ khác
nhau khá nhiều, đặc biệt là ở những khu nhà ven kênh rạch, sông, đảo và vùng nông thôn.
Nếu có được tập số liệu thống kê qua các năm cho từng nguồn phát sinh CTR khác nhau,
việc dự đoán khối lượng và tốc độ phát CTR đối với từng nguồn trong tương lai sẽ thực
hiện được. Trái lại, chỉ có thể dự đoán tổng khối lựơng (hay tốc phát sinh CTR tổng
cộng) của toàn khu vực và dựa trên tỷ lệ CTR do từng nguồn phát sinh gây ra (so với
tổng lượng CTR của cả khu vực) ở năm hiện tại để ước tính. Để đơn giản, trong Mục
2.2.3 chỉ trình bày phương pháp dự đoán khối lượng (tốc độ phát sinh) CTR chung của
một khu dân cư. Các bước thực hiện bao gồm:

Bước 1 – Thu thập số liệu

Các số liệu cần thu thập bao gồm:

- Thống kê dân số trong khu vực qua các năm (tốt nhất là trong vòng 10 năm gần năm
hiện tại nhất);
- Thống kê tốc độ phát sinh CTR của khu vực (tính bằng tấn/ngđ) trong vòng 10 năm;
- Quy hoạch phát triển dân số, kinh tế, xã hội của khu vực trong tương lai (đến năm dự
kiến tính toán, ít nhất là 10 năm).

Bước 2 – Dự đoán dân số của khu vực trong tương lai

Hiện nay có nhiều phương pháp để ước tính dân số của một khu vực trong tương lai. Mỗi
phương pháp đều được thực hiện với giả thiết riêng và chịu sai số nhất định. Do đó, sau
khi tính toán, cần so sánh, lựa chọn phương án phù hợp (ít sai số nhất) để sử dụng số liệu
đã ước tính làm thông số thiết kế.

Phương pháp 1 - Giả sử tốc độ gia tăng dân số là hằng số

Đặt k là hằng số tốc độ gia tăng dân số, P là dân số (người), t là thời gian (năm), phương
trình tốc độ gia tăng dân số của một khu vực được biểu diễn như sau:

dP
=k hay dP = k.dt
dt

Lấy tích phân hai vế phương trình trên theo thời gian, ta có:
Pt t

∫ dP = ∫ k.dt hay Pt – P0 = k.(t – t0) hay Pt = P0 + kt
t0 =0
P0




20
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Dựa trên số liệu thống kê dân số qua các năm, vẽ đường biểu diễn Pt = P0 + kt để xác
định hệ số k và P0. Với hai giá trị này có thể ước tính dân số ở năm thứ t bất kỳ trong
tương lai. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là không quan tâm đển tỷ lệ tử,
đến các điều kiện phát triển kinh tế, xã hội cũng như quy hoạch của khu vực trong tương
lai.
P (người)




tg ∝ = k



P0


t (năm)

Phương pháp 2 - Giả sử tốc độ gia tăng dân số tỷ lệ thuận với dân số hiện tại

Đặt k là hằng số tốc độ gia tăng dân số, P là dân số (người), t là thời gian (năm), phương
trình tốc độ gia tăng dân số của một khu vực trong trường hợp này được biểu diễn như
sau:
dP dP
= k .P = k .dt
hay
dt P

Lấy tích phân hai vế phương trình trên theo thời gian, ta có:
Pt t
dP
∫ P = t ∫=0k.dt hay lnPt – lnP0 = k.(t – t0) hay lnPt = lnP0 + kt
P0 0




Dựa trên số liệu thống kê dân số qua các năm, vẽ đường biểu diễn lnPt = lnP0 + kt để xác
định hệ số k và P0. Với hai giá trị này có thể ước tính dân số ở năm thứ t bất kỳ trong
tương lai. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là không quan tâm đến quy hoạch
của khu vực trong tương lai.
LnP




tg ∝ = k



lnP0


Thời gian (năm)



21
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


Phương pháp 3 - Giả sử tốc độ gia tăng dân số tỷ lệ thuận với dân số hiện tại và có
xem xét đến quy hoạch trong tương lai

Đặt k là hằng số tốc độ gia tăng dân số, P là dân số (người), Ps là dân số tối đa (theo quy
hoạch của khu vực trong tương lai), t là thời gian (năm), phương trình tốc độ gia tăng dân
số của một khu vực trong trường hợp này được biểu diễn như sau:

dP dP
= k .dt
= k .P.( Ps − P) hay
P.(Ps − P )
dt

Tương tự, lấy tích phân hai vế phương trình trên theo thời gian để xác định hệ số tốc độ
gia tăng dân số và từ đó có thể ước tính dân số ở một năm bất kỳ trong tương lai.

Phương pháp 4 – Ước tính dân số trong tương lai theo tỷ lệ gia tăng dân số r

Dân số ở một năm bất kỳ trong tương lai còn có thể ước tính theo tỷ lệ tăng dân số r, sử
dụng phương trình sau:

Pn = P0.(1 + r)n

Trong đó, Pn là dân số năm thứ n kể từ năm chọn làm gốc (năm 0), P0 là dân số năm chọn
làm gốc, r là tỷ lệ tăng dân số và n số năm tính toán (so với năm chọn làm gốc).

Bước 3 – Dự đoán khối lượng (tốc độ phát sinh) CTR trong tương lai

Phương pháp 1 - Giả sử tốc độ gia tăng khối lượng CTR/năm là hằng số

Giả thiết này không kể đến ảnh hưởng của sự gia tăng dân số cũng như điều kiện phát
triển kinh tế xã hội, quy hoạch của khu vực trong tương lai. Nếu gọi k’ là hằng số tốc độ
gia tăng khối lượng CTR, m là khối lượng CTR/năm, t là thời gian (năm), phương trình
tốc độ gia tăng khối lượng CTR của một khu vực được biểu diễn như sau:

dm
hay dm = k’.dt
= k'
dt

Lấy tích phân hai vế phương trình trên theo thời gian, ta có:
mt t

∫ dm = ∫ k .dt hay mt – m0 = k’.(t – t0) hay mt = m0 + k’t
,

t0 =0
m0



Dựa trên số liệu thống kê khối lượng CTR của khu vực qua các năm, vẽ đường biểu diễn
mt = m0 + k’t để xác định hệ số k’ và m0. Với hai giá trị này có thể ước tính khối lượng
CTR của khu vực ở năm thứ t bất kỳ trong tương lai.

Cùng với số liệu ước tính dân số của khu vực qua các năm, có thể dự đoán tốc độ phát
sinh CTR tính bằng kg/người.ngđ ở những năm trong tương lai. Hoặc ngược lại, dựa trên
số liệu thống kê về dân số và khối lượng CTR của các năm trước, tính tốc độ phát sinh
CTR (kg/người.ngđ) và sử dụng số liệu này để ước tính tốc độ phát sinh CTR theo

22
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


kg/người.ngđ ở những năm trong tương lai. Lấy giá trị kg CTR/người.ngđ nhân với dân
số đã dự đoán ở năm tương ứng để ước tính tổng khối lượng CTR của khu vực.

Phương pháp 2 - Giả sử tốc độ gia tăng khối lượng CTR/năm tỷ lệ với khối lượng CTR
của năm hiện tại

Với giả thiết này, phương pháp 2 đã có xem xét đến đặc điểm của năm hiện tại để dự
đoán lượng CTR sẽ phát sinh của những năm kế tiếp. Nếu gọi k’ là hằng số tốc độ gia
tăng khối lượng CTR, m là khối lượng CTR/năm, t là thời gian (năm), phương trình tốc
độ gia tăng khối lượng CTR của một khu vực được biểu diễn như sau:

dm dm
= k ' .m = k ' .dt
hay
dt m

Lấy tích phân hai vế phương trình trên theo thời gian, ta có:
mt t
dm
∫ m = ∫ k .dt hay ln(mt) – ln(m0) = k’. (t-t0) hay ln(mt) = ln(m0) + k’.t
'

m0 t =o 0




Dựa trên số liệu thống kê khối lượng CTR của khu vực qua các năm, vẽ đường biểu diễn
ln(mt) = ln(m0) + k’.t để xác định hệ số k’ và m0. Với hai giá trị này có thể ước tính khối
lượng CTR của khu vực ở năm thứ t bất kỳ trong tương lai.

Tương tự như đã phân tích ở trên, bằng phương pháp này kết hợp với số liệu dự đoán dân
số có thể ước tính tốc độ phát sinh CTR theo kg/người.ngđ hay ngược lại dựa trên số liệu
thống kê tốc độ phát sinh CTR (kg/người.ngđ) để ước tính khối lượng CTR của khu vực
trong tương lai (tấn/năm).

2.3 THÀNH PHẦN CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ

Bên cạnh thông số khối lượng, thành phần CTR là một trong những thông số có ý nghĩa
quan trọng trong việc lựa chọn phương án công nghệ thu gom, xử lý và thải bỏ hợp vệ
sinh CTR của một khu vực. Thành phần và phương pháp phân tích thành phần CTRĐT
là nội dung chính được giới thiệu trong phần này.

2.3.1 Thành phần chất thải rắn đô thị

Trong chất thải rắn đô thị có chứa nhiều thành phần khác nhau, thông thường gồm có :
rác thực phẩm, giấy loại, bao bì carton, túi nilon, nhựa, vải, cao su, da, gỗ, thủy tinh vỡ,
sành sứ, các loại chai lọ bằng thủy tinh hoặc bằng nhựa, lon đồ hộp, lon nước,… Tùy
theo mục đích và phương án kỹ thuật quản lý chất thải rắn từ nguồn phát sinh đến nơi
thải bỏ cuối cùng, thành phần chất thải rắn có thể được biểu diễn từ rất đơn giản (chỉ gồm
2 thành phần chính: (1) rác thực phẩm và (2) phần còn lại) hoặc rất chi tiết (gồm từng
thành phần riêng biệt như kể trên hoặc chi tiết hơn). Đối với các nước Châu Á, rác thực
phẩm (hoặc thành phần chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học) là thành phần
thường chiếm tỷ lệ cao nhất (thường dao động trong khoảng 50-70% tính theo khối lượng


23
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


ướt) trong CTRĐT. Thành phần CTRĐT thay đổi rất nhiều theo đặc điểm văn hóa, điều
kiện kinh tế, xã hội và đặc điểm hệ thống quản lý chất thải rắn hiện tại của địa phương.

2.3.2 Phương pháp phân tích thành phần chất thải rắn

Vì thành phần CTR được tính bằng % khối lượng ướt (so với tổng khối lượng của hỗn
hợp phân tích), nên giá trị % này sẽ thay đổi rất nhiều tùy theo độ ẩm của từng thành
phần trong mẫu. Với các mẫu CTR hỗn hợp (chứa chung trong thùng hoặc túi nilon), các
thành phần giấy, vải, gỗ, tro,… rất dễ bị thấm nước từ rác thực phẩm và làm cho khối
lượng ướt của từng thành phần này cao hơn so với khối lượng thực của chúng. Do đó, khi
lấy mẫu phân tích thành phần CTR cần lưu ý yếu tố này.

Đối với những nguồn phát sinh chất thải rắn có khối lượng nhỏ

Những nguồn phát sinh CTR có khối lượng nhỏ bao gồm từ hộ gia đình, công sở, trường
học, nhà hàng, khách sạn. Khối lượng CTR phát sinh từ những nguồn này mỗi ngày
không nhiều (tính bằng kg/nguồn.ngày). Do đó, mẫu được lấy riêng, phân tích riêng cho
từng đối tượng và tốt nhất là gởi túi nilon để chứa riêng rác thực phẩm (thành phần có độ
ẩm) và các thành phần còn lại. Chu kỳ lấy mẫu, xây dựng mạng lưới lấy mẫu và phân tích
số liệu tương tự như đã trình bày trong phần khảo sát xác định khối lượng (tốc độ phát
sinh) CTR ở Mục 2.2.2. Thông thường, việc khảo sát khối lượng và thành phần được
thực hiện cùng một lúc. Do đó, sau khi lấy mẫu để xác định khối lượng CTR phát sinh
trong một đơn vị thời gian nhất định, mẫu này được tiếp tục phân tích thành phần cũng
như các đặc tính lý học, hóa học và sinh học khác.




Mẫu CTR lấy từ hộ gia đình Tách riêng từng thành phần

Hình 2.3 Xác định thành phần CTR từ hộ gia đình.

Rác thực phẩm được chứa riêng sẽ giúp công tác phân tích các thành phần còn lại được
đơn giản, dễ thực hiện hơn và cho kết quả chính xác hơn. Đối với rác thực phẩm chỉ cần
cân xác định khối lượng. Mẫu chứa các thành phần còn lại được phân loại (bằng tay)
riêng từng thành phần như giấy, carton, nilon, nhựa, vải, cao su, da, gỗ, thủy tinh, kim
loại, lon đồ hộp, sành sứ, tro,… Tùy theo mục đích xác định thành phần CTR mà mức độ
phân loại có thể kỹ hơn. Ví dụ, đối với giấy có thể phải phân biệt giấy báo, tạp chí, giấy
tập học sinh, giấy văn phòng, giấy gói hàng,… hay nhựa phải phân loại thành nhựa PE,

24
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


PVC, PS, HDPE, LDPE,… Sau khi đã phân loại, tiến hành cân khối lượng và tính tỷ lệ
của từng thành phần so với tổng khối lượng CTR của nguồn khảo sát.




Hình 2.4 Một số thành phần CTR đã phân loại.

Đối với những nguồn phát sinh chất thải rắn tập trung

Những nguồn phát sinh CTR tập trung bao gồm chợ, nhà máy hay tại những điểm tập
trung CTR như trạm trung chuyển, bãi chôn lấp, CTR đã được đổ hỗn hợp, do đó, phải
lấy mẫu hỗn hợp để phân tích. Như vậy kết quả sẽ rất sai lệch do nhiều thành phần CTR
đã bị nhiễm bẩn và hút ẩm bởi rác thực phẩm. Trong trường hợp này, mẫu phân tích có
khối lượng càng lớn càng tốt, ít nhất từ 100-200 kg/mẫu. Tương tự như đã trình bày trên,
thành phần CTR được phân loại bằng tay và cân xác định khối lượng của từng loại riêng
biệt: rác thực phẩm, giấy, carton, nhựa cứng, nilon, vải, cao su, da, kim loại,... Thành
phần phần trăm của từng loại được tính toán dựa trên khối lượng của từng loại so với
tổng khối lượng mẫu phân tích.

2.4 TÍNH CHẤT LÝ, HÓA, SINH CỦA CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ

2.4.1 Tính chất lý học

Khối lượng riêng

Khối lượng riêng được định nghĩa là khối lượng CTR trên một đơn vị thể tích, tính bằng
kg/m3. Khối lượng riêng của CTRĐT sẽ rất khác nhau tùy theo phương pháp lưu trữ: (1)

25
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


để tự nhiên không chứa trong thùng, (2) chứa trong thùng và không nén, (3) chứa trong
thùng và nén. Do đó, số liệu khối lượng riêng của CTRĐT chỉ có ý nghĩa khi được ghi
chú kèm theo phương pháp xác định khối lượng riêng. Khối lượng riêng của CTRĐT sẽ
rất khác nhau tùy theo vị trí địa lý, mùa trong năm, thời gian lưu trữ,… Do đó, khi chọn
giá trị khối lượng riêng cần phải xem xét cả những yếu tố này để giảm bớt sai số kéo theo
cho các phép tính toán.

Phương pháp phân tích khối lượng riêng của CTRĐT

Mặc dù khối lượng riêng được định nghĩa là khối lượng CTR tính trên một đơn vị thể tích
của CTR. Tuy nhiên do thể tích khối CTR bị ảnh hưởng rất lớn bởi điều kiện nén ép và
lưu trữ, nên không thể áp dụng chung một cách đo đạc cho tất cả các trường hợp. Để tính
toán thiết bị lưu trữ, thu gom, vận chuyển hay bãi chôn lấp, phương pháp xác định khối
lượng riêng cho mỗi trường hợp sẽ khác nhau. Vì vậy, trước khi tiến hành phân tích khối
lượng riêng của CTR cần xác định rõ việc phân tích khối lượng riêng nhằm mục đích gì?

Khối lượng riêng của CTR chứa trong các thùng chứa CTR tại hộ gia đình được xác định
bằng cách cân xác định khối lượng CTR tối đa có thể chứa trong thùng và đo thể tích của
thùng chứa. Khối lượng riêng được tính bằng khối lượng chia cho thể tích đo được (tính
theo kg/m3). Đối với từng thành phần CTR riêng biệt, phương pháp xác định khối lượng
riêng cũng được thực hiện một cách tương tự. Việc xác định khối lượng riêng của từng
thành phần có trong CTRĐT là cơ sở để ước tính khối lượng riêng của một hỗn hợp CTR
bất kỳ (xem ví dụ 2.2). Ví dụ về kết quả xác định khối lượng riêng của các thành phần
CTR từ khu dân cư (không nén) do Tchobanoglous và cộng sự (1993) nghiên cứu được
trình bày trong Bảng 2.10.

Bảng 2.10 Khối lượng riêng của các thành phần có trong CTR (không nén) từ khu dân cư

Khối lượng riêng (kg/m3)
Loại chất thải
Khoảng dao động Đặc trưng
Thực phẩm 130 - 480 290
Giấy 41 - 130 89
Carton 41 - 80 50
Nhựa 41 - 130 65
Vải 41 - 101 65
Cao su 101 - 202 130
Da 101 - 261 160
Rác vườn 59 - 225 101
Gỗ 130 - 320 237
Thủy tinh 160 - 480 196
Lon thiếc 50 - 160 89
Nhôm 65 - 240 160
Các kim loại khác 130 - 1.151 320
Bụi, tro, 320 - 1.000 480
Tro 650 - 830 745
Rác 89 - 181 130
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.

Để xác định khối lượng riêng của CTR trong các xe thu gom (660 L hoặc xe đẩy tay) cần
phải xác định khối lượng và thể tích tương ứng của CTR chứa trong loại xe thu gom.
Khối lượng CTR trong xe thu gom có thể xác định tại trạm trung chuyển có trạm cân
26
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


bằng cách cân khối lượng xe chứa CTR đi vào trạm (m1) và khối lượng xe không đi ra
khỏi trạm (m2). Thể tích CTR tương ứng chứa trong xe thu gom có thể đo bằng cách
dùng thước đo kích thước theo ba chiều: dài x rộng x cao để tính (V). Dựa trên kết quả đo
đạc, khối lượng riêng của CTR trong xe thu gom được tính theo công thức sau:

m1 − m2
(kg/m3 hay tấn/m3)
ρ=
V

Một cách tương tự, khối lượng riêng của CTR trong các xe vận chuyển phải được xác
định theo loại xe (dự kiến) sử dụng (có ép hoặc không ép), bằng cách xác định khối
lượng (tối đa) CTR có thể chứa trong dung tích của xe. Khối lượng CTR trong xe vận
chuyển có thể xác định tại trạm cân vào bãi chôn lấp (BCL) bằng cách cân khối lượng xe
chứa CTR đi vào BCL (m1’) và khối lượng xe không đi ra khỏi BCL (m2’). Thể tích CTR
tương ứng chứa trong xe chính là dung tích của xe (thông số đặc tính xe sử dụng, giá trị
này sẵn có, V’). Dựa trên kết quả đo đạc, khối lượng riêng của CTR trong xe thu gom
được tính theo công thức sau:

m1' − m2
'
(kg/m3 hay tấn/m3)
ρ=
V'

Khối lượng riêng của CTR trong BCL khó có thể xác định chính xác nhất vì ở các lớp
phía đáy BCL, CTR được nén nhiều hơn nên khối lượng riêng sẽ lớn hơn ở các lớp phía
trên. Thêm vào đó, CTR ở các lớp dưới bị phân hủy nhiều hơn các lớp trên (mới chôn)
nên mức độ bị nén ép cũng khác nhau và do đó khối lượng riêng cũng sẽ khác nhau.
Thiết bị sử dụng để nén CTR tại BCL cũng là yếu tố gây ảnh hưởng đến khối lượng riêng
của CTR trong BCL. Tuy nhiên, để có giá trị tính toán thiết kế, có thể sử dụng số liệu đo
đạc tại các ô BCL đã và đang vận hành ở địa phương để tính khối lượng riêng của CTR
trong BCL. Theo cách này cần xác định tổng khối lượng CTR đã chôn lấp (theo khối
lượng đã cân tại trạm cân của BCL) và đo thể tích chôn lấp CTR (dài x rộng x chiều cao
chôn lấp, không kể thể tích chiếm chỗ của vật liệu che phủ hàng ngày và che phủ trung
gian). Khối lượng riêng của CTR trong BCL sẽ bằng tổng thể tích CTR đã chôn lấp chia
cho thể tích chôn lấp CTR (tính bằng kg/m3 hay tấn/m3).

Vì CTR có tính không đồng nhất và thành phần không giống nhau giữa những ngày khác
nhau, nên để xác định khối lượng riêng cần tiến hành nhiều lần để lấy giá trị trung bình
và tốt nhất là có được tập số liệu đủ lớn để xác định giá trị có tần suất xuất hiện cao nhất
theo xác suất thống kê.

Phương pháp ước tính khối lượng riêng của một hỗn hợp CTR bất kỳ

Khối lượng riêng của một hỗn hợp CTR bất kỳ có thể được ước tính dựa trên kết quả xác
định khối lượng riêng của từng thành phần CTR. Cách thức tính toán được trình bày chi
tiết trong Ví dụ 2.2.




27
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


Ví dụ 2.2 – Ước tính khối lượng riêng

Tính khối lượng riêng của mẫu CTR có thành phần như trình bày trong Bảng 2.11, sử
dụng số liệu khối lượng riêng của từng thành phần CTR trong Bảng 2.10.

Bảng 2.11 Thành phần của mẫu CTR cần xác định khối lượng riêng

Thành phần Tỷ lệ (%)
Thực phẩm 78
Giấy 8
Carton 3
Nhựa 4
Vải 1
Cao su 1
Da 1
Rác vườn 2
Gỗ 2
Tổng cộng 100

Bài Giải

Giả sử khối lượng của mẫu CTR cần xác định khối lượng riêng là 100 kg. Khối lượng và
thể tích của từng thành phần cũng như của mẫu CTR được trình bày trong Bảng 2.12.

Bảng 2.12 Khối lượng và thể tích của từng thành phần cũng như của mẫu CTR

Khối lượng riêng (kg/m3) Thể tích (m3)
Thành phần Tỷ lệ % Khối lượng (kg)
Thực phẩm 78 78 290 0,269
Giấy 8 8 89 0,090
Carton 3 3 50 0,060
Nhựa 4 4 65 0,062
Vải 1 1 65 0,015
Cao su 1 1 130 0,008
Da 1 1 160 0,006
Rác vườn 2 2 101 0,020
Gỗ 2 2 237 0,008
0,538
Tổng cộng 100 100

Khối lượng riêng của mẫu CTR cần xác định là

m 100
= 186 (kg/m3)
ρ= =
V 0,538

Độ ẩm

Độ ẩm của CTR thường được biểu diễn theo một trong hai cách: tính theo thành phần
phần trăm khối lượng ướt và thành phần phần trăm khối lượng khô. Trong lĩnh vực quản
lý CTR, phương pháp khối lượng ướt thông dụng hơn. Theo cách này, độ ẩm của CTR có
thể biểu diễn dưới dạng phương trình như sau:
w−d
M= × 100
w
28
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Trong đó:

- M: Độ ẩm (%);
- w: Khối lượng ban đầu của mẫu CTR (kg);
- d: Khối lượng của mẫu CTR sau khi đã sấy khô đến khối lượng không đổi ở 1050C (kg).

Phương pháp phân tích độ ẩm của CTRĐT

Độ ẩm của CTR có thể phân tích trong phòng thí nghiệm bằng cách sấy khô mẫu ở
105oC. Khi phân tích độ ẩm của CTR, lượng mẫu sử dụng càng nhiều càng tốt. Khối
lượng mẫu tối thiểu phải được 100 g. Trình tự phân tích độ ẩm của mẫu CTR như sau:

- Sấy đĩa đựng mẫu ở 105oC trong 1 giờ, sau đó làm nguội trong bình hút ẩm 1 giờ, cân
xác định khối lượng đĩa (m0);
- Cho mẫu CTR ướt vào đĩa (đã sấy và cân), cân khối lượng đĩa và mẫu CTR trước khi
sấy (m1);
- Sấy mẫu ở nhiệt độ 105oC cho đến khi đạt khối lượng không đổi. Sau mỗi lần sấy, làm
nguội mẫu trong bình hút ẩm 1 giờ trước khi cân. Lặp lại quá trình sấy và cân mẫu cho
đến khi giá trị khối lượng giữa các lần cân không lệch nhau quá 5%. Khối lượng của
đĩa và mẫu CTR sau khi sấy là m2.
- Độ ẩm của mẫu CTR (M (%)) được tính theo công thức sau:

m1 − m2
M= × 100
m1 − m0

- Khi phân tích độ ẩm của mẫu CTR cũng phải thử nhiều mẫu để lấy giá trị trung bình.

Phương pháp ước tính độ ẩm của một hỗn hợp CTR bất kỳ

Độ ẩm của một hỗn hợp CTR bất kỳ có thể được ước tính dựa trên kết quả xác định độ
ẩm của từng thành phần CTR. Ví dụ về kết quả xác định ẩm của các thành phần CTR từ
khu dân cư (không nén) theo Tchobanoglous và cộng sự (1993) được trình bày trong
Bảng 2.13. Cách thức tính toán độ ẩm của hỗn hợp CTR bất kỳ dựa trên độ ẩm của từng
thành phần CTR được trình bày chi tiết trong Ví dụ 2.3.

Bảng 2.13 Độ ẩm của các thành phần có trong CTR (không nén) từ khu dân cư

Độ ẩm (%)
Loại chất thải
Khoảng dao động Đặc trưng
Thực phẩm 50-80 70
Giấy 4-10 6
Carton 4-8 5
Nhựa 1-4 2
Vải 6-15 10
Cao su 1-4 2
Da 8-12 10
Rác vườn 30-80 60
Gỗ 15-40 20
Thủy tinh 1-4 2
Lon thiếc 2-4 3

29
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


Nhôm 2-4 2
Các kim loại khác 2-4 3
Bụi, tro 6-12 8
Tro 6-12 6
Rác 5-20 15
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.

Ví dụ 2.3 – Ước tính độ ẩm

Tính độ ẩm của mẫu CTR có thành phần như trình bày trong Bảng 2.11, biết độ ẩm của
từng thành phần CTR có giá trị như trong Bảng 2.13.

Bài giải

Giả sử mẫu CTR cần xác định độ ẩm có khối lượng 100 kg. Khối lượng ướt và khô của
từng thành phần cũng như của mẫu CTR được trình bày trong Bảng 2.14.

Bảng 2.14 Khối lượng ướt và khô của từng thành phần cũng như mẫu CTR cần xác định độ ẩm

Thành phần Tỷ lệ (%) Độ ẩm (%) Khối lượng ướt (kg) Khối lượng khô (kg)
Thực phẩm 78 70 78 23,40
Giấy 8 6 8 7,52
Carton 3 5 3 2,85
Nhựa 4 2 4 3,92
Vải 1 10 1 0,90
Cao su 1 2 1 0,98
Da 1 10 1 0,90
Rác vườn 2 60 2 0,80
Gỗ 2 20 2 1,60
Tổng cộng 100 100 42,87

Độ ẩm của mẫu CTR cần xác định là

100 − 42,87
M= × 100 = 57,13%
100

Khả năng tích ẩm

Khả năng tích ẩm của CTR là tổng lượng ẩm mà chất thải có thể tích trữ được. Đây là
thông số có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định lượng nước rỉ rác sinh ra từ BCL.
Phần nước dư vượt quá khả năng tích ẩm của CTR sẽ thoát ra ngoài thành nước rỉ rác.
Khả năng tích ẩm thay đổi tùy theo điều kiện nén ép và trạng thái phân hủy của chất thải.
Khả năng tích ẩm của CTRĐT trong trường hợp không nén có thể dao động trong khoảng
50-60%.

Tính dẫn nước (hydraulic conductivity) của CTR đã nén là thông số vật lý quan trọng
khống chế sự vận chuyển của nước rò rỉ và khí trong BCL. Hệ số thẩm thấu có thể biểu
diễn theo phương trình sau:

γ γ
K = Cd 2 =k
µ µ
30
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Trong đó:

- K = Hệ số thẩm thấu;
- C = Hằng số vô thứ nguyên hay hệ số hình dạng;
- d = Kích thước lỗ trung bình;
γ
- = Khối lượng riêng của nước;
µ
- = Độ nhớt động học của nước;
- k = Độ thẩm thấu.

Thông số Cd2 là độ thẩm thấu thực, chỉ phụ thuộc vào tính chất của CTR, kể cả sự phân
bố kích thước lỗ rỗng, bề mặt và độ xốp. Giá trị độ thẩm thấu đặc trưng đối với CTR đã
nén trong BCL thường dao động trong khoảng 10-11 đến 10-12 m2 theo phương thẳng đứng
và khoảng 10-10 m2 theo phương ngang.

Quá trình chuyển hóa lý học

Những biến đổi lý học cơ bản có thể xảy ra trong quá trình vận hành hệ thống quản lý
CTR bao gồm (1) phân loại, (2) giảm thể tích cơ học, (3) giảm kích thước cơ học. Những
biến đổi lý học không làm chuyển pha (ví dụ từ pha rắn sang pha khí) như các quá trình
biến đổi hóa học và sinh học.

Phân loại chất thải. Phân loại chất thải là quá trình tách riêng các thành phần có
CTRĐT, nhằm chuyển chất thải từ dạng hỗn tạp sang dạng tương đối đồng nhất. Quá
trình này cần thiết để thu hồi những thành phần có thể tái sinh tái tái sử dụng có trong
CTRĐT, tách riêng những thành phần mang tính nguy hại và những thành phần có khả
năng thu hồi năng lượng.

Giảm thể tích cơ học. Phương pháp nén, ép thường được áp dụng để giảm thể tích chất
thải. Xe thu gom thường được lắp đặt bộ phận ép nhằm tăng khối lượng rác có thể thu
gom trong một chuyến. Giấy, carton, nhựa và lon nhôm, lon thiếc thu gom từ CTRĐT
được đóng kiện để giảm thể tích chứa, chi phí xử lý và chi phí vận chuyển. Để tăng thời
gian sử dụng BCL, CTR thường được nén trước khi phủ đất.

Giảm kích thước cơ học. Giảm kích thước chất thải nhằm thu được chất thải có kích
thước đồng nhất và nhỏ hơn so với kích thước ban đầu của chúng. Cần lưu ý rằng giảm
kích thước chất thải không có nghĩa là thể tích chất thải cũng phải giảm. Trong một số
trường hợp, thể tích của chất thải sau khi giảm kích thước sẽ lớn hơn thể tích ban đầu của
chúng.

2.4.2 Tính chất hóa học

Công thức phân tử của chất thải rắn

Các nguyên tố cơ bản trong CTRĐT cần phân tích bao gồm C (carbon), H (Hydro), O
(Oxy), N (Nitơ), S (Lưu huỳnh) và tro. Các nguyên tố thuộc nhóm halogen cũng được
xác định do các dẫn xuất của clo thường tồn tại trong thành phần khí thải khi đốt rác. Kết
quả xác định các nguyên tố cơ bản này được sử dụng để xác định công thức hóa học của
thành phần chất hữu cơ có trong CTRĐT cũng như xác định tỷ lệ C/N thích hợp cho quá

31
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


trình làm phân compost. Số liệu về các nguyên tố cơ bản của từng thành phần chất thải
cháy được có trong CTR của khu dân cư theo nghiên cứu Tchobanoglous và cộng sự
(1993) được trình bày trong Bảng 2.15. Các bước tính toán xác định công thức phân tử
của một mẫu CTR bất kỳ dựa số liệu các nguyên tố cơ bản có trong từng thành phần CTR
được trình bày chi tiết trong Ví dụ 2.4.

Bảng 2.15 Thành phần các nguyên tố của các chất cháy được có trong CTR từ khu dân cư

Phần trăm khối lượng khô (%)
Thành phần
Carbon Hydro Oxy Nitơ Lưu huỳnh Tro
Chất hữu cơ
Chất thải thực phẩm 48,0 6,4 37,6 2,6 0,4 5,0
Giấy 43,5 6,0 44,0 0,3 0,2 6,0
Carton 44,0 5,9 44,6 0,3 0,2 5,0
Nhựa 60,0 7,2 22,8 - - 10,0
Vải 55,0 6,6 31,2 4,6 0,15 2,5
Cao su 78,0 10,0 - 2,0 - 10,0
Da 60,0 8,0 11,6 10,0 0,4 10,0
Rác vườn 47,8 6,0 38,0 3,4 0,3 4,5
Gỗ 49,5 6,0 42,7 0,2 0,1 1,5
Chất vô cơ
Thủy tinh(1) 0,5 0,1 0,4 < 0,1 - 98,9
Kim loại(1) 4,5 0,6 4,3 < 0,1 - 90,5
Bụi, tro,… 26,3 3,0 2,0 0,5 0,2 68,0
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.
(1)
Năng lượng có từ lớp phủ, nhãn hiệu và những vật liệu đính kèm

Ví dụ 2.4 – Xác định công thức phân tử của mẫu CTR

Xác định công thức phân tử của mẫu CTR có thành phần như trình bày trong Bảng 2.11.

Bài giải

Giả sử mẫu CTR cần xác định công thức phân tử có khối lượng là 100 kg. Giá trị thành
phần phần trăm, độ ẩm, khối lượng khô cũng như thành phần % của các nguyên tố cơ bản
có trong từng thành phần CTR được trình bày tóm tắt trong Bảng 2.16.

Bảng 2.16 Thành phần, độ ẩm, khối lượng khô, thành phần % các nguyên tố cơ bản

Tỷ lệ Độ ẩ m Khối lượng
Thành phần %C %H %O %N %S %tro
(%) (%) khô (kg)
Thực phẩm 78 70 23,40 48,0 6,4 37,6 2,6 0,4 5,0
Giấy 8 6 7,52 43,5 6,0 44,0 0,3 0,2 6,0
Carton 3 5 2,85 44,0 5,9 44,6 0,3 0,2 5,0
Nhựa 4 2 3,92 60,0 7,2 22,8 - - 10,0
Vải 1 10 0,90 55,0 6,6 31,2 4,6 0,15 2,5
Cao su 1 2 0,98 78,0 10,0 - 2,0 - 10,0
Da 1 10 0,90 60,0 8,0 11,6 10,0 0,4 10,0
Rác vuờn 2 60 0,80 47,8 6,0 38,0 3,4 0,3 4,5
Gỗ 2 20 1,60 49,5 6,0 42,7 0,2 0,1 1,5
Tổng cộng 100 42,87


32
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Khối lượng (khô) của các nguyên tố cơ bản có trong từng thành phần cũng như của mẫu
CTR được tính toán từ số liệu ở Bảng 2.16 và trình bày trong Bảng 2.17.

Bảng 2.17 Khối lượng (khô) các nguyên tố cơ bản có trong từng thành phần của mẫu CTR

Thành phần Khối lượng Khối lượng (kg)
khô (kg) C H O N S Tro
23,40
Thực phẩm 11,2320 1,4976 8,7984 0,6084 0,0936 1,1700
7,52
Giấy 3,2712 0,4512 3,3088 0,0226 0,0150 0,4512
2,85
Carton 1,2540 0,1682 1,2711 0,0086 0,0057 0,1425
3,92
Nhựa 2,3520 0,2822 0,8938 - - 0,3920
0,90
Vải 0,4950 0,0594 0,2808 0,0414 0,0014 0,0225
0,98
Cao su 0,7644 0,0980 - 0,0196 - 0,0980
0,90
Da 0,5400 0,0720 0,1044 0,0900 0,0036 0,0900
0,80
Rác vuờn 0,3824 0,0480 0,3040 0,0272 0,0024 0,0360
1,60
Gỗ 0,7920 0,0960 0,6832 0,0032 0,0016 0,0240
42,87
Tổng cộng 21,0830 2,7726 15,6445 0,8209 0,1233 2,4262

- Công thức phân tử của mẫu CTR trong trường hợp có S: CxHyOzNtSu

mC m H mO m N m S
x: y : z :t :u = : : : :
12 1 16 14 32

21,0830 2,7726 15,6445 0,8209 0,1233
x: y : z :t :u = : : : :
12 1 16 14 32

x : y : z : t : u = 1,757 : 2,773 : 0,978 : 0,059 : 0,004 = 439 : 693 : 245 : 15 : 1
Vậy công thức của mẫu CTR khô trong trường hợp có S là C439H693O245N15S

- Công thức phân tử của mẫu CTR khô trong trường hợp không có S: CxHyOzNt

mC m H mO m N
x: y : z :t = : : :
12 1 16 14

21,0830 2,7726 15,6445 0,8209
x: y : z :t = : : :
12 1 16 14

x : y : z : t = 1,757 : 2,773 : 0,978 : 0,059 = 30 : 47 : 17 : 1

Vậy công thức phân tử của mẫu CTR khô trong trường hợp không có S là C30H47 O17N

- Đối với mẫu CTR ướt, khối lượng của nguyên tố H và O sẽ khác trường hợp mẫu CTR
khô do có sự tham gia của H2O (ẩm trong CTR). Khối lượng H2O trong mẫu CTR
phân tích là

m(H2O) = khối lượng CTR ướt – khối lượng CTR khô = 100 – 42,87 = 57,13 kg hay
3,17 kmol (H2O)

Khối lượng H và O do nước có trong CTR tạo nên là
33
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất




MH(H2O) = 6,340 kg và MO(H2O) = 50,720 kg

Khối lượng C, H, O, N, S trong mẫu CTR ướt lần lượt là

+ mC = 21,0830 kg
+ mH = 2,7726 + 6,340 = 9,1123 kg
+ mO = 15,6445 + 50,720 = 66,3645 kg
+ mN = 0,8209 kg
+ mS = 0,1233 kg

Bằng cách tính tương tự như trên, công thức phân tử của mẫu CTR ướt trong trường
hợp có và không có S lần lượt là: C439H2278O1037N15S và C30H154O70N

Năng lượng chứa trong các thành phần chất thải rắn

Năng lượng và phần chất trơ có trong các thành phần của CTR từ khu dân cư theo nghiên
cứu của Tchobanoglous và cộng sự (1993) được trình bày trong Bảng 2.18. Các giá trị
năng lượng trình bày trong Bảng 2.18 có thể chuyển đổi sang năng lượng tính trên khối
lượng khô theo phương trình sau:

100
Năng lượng KJ/kg
Năng lượng KJ/kg
= (Tính theo khối lượng ướt) x
100 – độ ẩm (%)
(Tính theo khối lượng khô)


Trong trường hợp tính theo khối lượng khô và không kể thành phần tro, phương trình
tính toán tương ứng như sau:

100
Năng lượng KJ/kg
Năng lượng KJ/kg x
(Theo khối lượng khô, không tro) = (Tính theo khối lượng ướt) 100 – độ ẩm (%) – tro (%)

Năng lượng của từng thành phần chất thải cũng có thể được tính toán một cách gần đúng
theo phương trình sau (đây là phương trình được xây dựng trên cơ sở phương trình
Dulong) (Tchobanoglous và cộng sự, 1993):

⎛ 1⎞
Btu / lb = 145 × C + 610 × ⎜ H 2 − O2 ⎟ + 40 × S + 10 × N
8⎠

Trong đó:

- C : Carbon, % khối lượng;
- H2 : Hydro, % khối lượng;
- O2 : Oxy, % khối lượng;
- S : Lưu huỳnh, % khối lượng;
- N : Nitơ, % khối lượng;
- Btu/lb x 2,326 = KJ/kg.

Trong đó thừa số (H2 - 1/8 O2) tính cho phần hydro phản ứng với oxy, vì thành phần này
không tham gia tạo năng lượng của chất thải.
34
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị



Bảng 2.18 Năng lượng và phần chất trơ có trong CTR từ khu dân cư

Phần chất trơ(1) (%) Năng lượng(2) (KJ/kg)
Thành Phần
Khoảng dao động Đặc trưng Khoảng dao động Đặc trưng
Chất hữu cơ
Chất thải thực phẩm 2-8 5,0 3.489 - 6.978 4.652
Giấy 4-8 6,0 11.630 - 18.608 16.747
Carton 3-6 5,0 13.956 - 17.445 16.282
Nhựa 6-20 10,0 27.912 - 37.216 32.564
Vải 2-4 2,5 15.119 - 18.608 17.445
Cao su 8-20 10,0 20.934 - 27.912 23.260
Da 8-20 10,0 15.119 - 19.771 17.445
Rác vườn 2-6 4,5 2.326 - 18.608 6.513
Gỗ 0,6-2 1,5 17.445 - 19.771 18.608
Chất hữu cơ khác - - - -
Chất vô cơ
116 - 233(3)
Thủy tinh 96-99 98,0 140
233 - 1163(3)
Lon thiếc 96-99 98,0 698
Nhôm 90-99 96,0 - -
233 - 1163(3)
Kim loại khác 94-99 98,0 698
Bụi, tro,… 60-80 70,0 2.326 - 11.630 6978
11.630(4)
CTRĐT 9.304 - 13.956
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.
(1) Sau khi cháy hoàn toàn
(2) Theo thành phần thu gom được
(3) Năng lượng có từ lớp phủ, nhãn hiệu và những vật liệu đính kèm
(4) Giá trị năng lượng trong bảng này lớn hơn các giá trị tương ứng trình bày ở Bảng 4-10, chủ yếu do (1) lượng
chất thải thực phẩm bị giảm và (2) thành phần phần trăm nhựa gia tăng (7% thay vì 4%) đối với CTR lấy từ khu
dân cư.

Quá trình chuyển hóa hóa học

Biến đổi hóa học của CTR bao hàm cả quá trình chuyển pha (từ pha rắn sang pha lỏng, từ
pha rắn sang pha khí, …). Để giảm thể tích và thu hồi các sản phẩm, những quá trình
chuyển hóa hóa học chủ yếu sử dụng trong xử lý CTRĐT bao gồm (1) đốt (quá trình oxy
hóa hóa học), (2) nhiệt phân, và (3) khí hóa.

Đốt (Oxy hóa hóa học). Đốt là phản ứng hóa học giữa oxy và chất hữu cơ có trong CTR
tạo thành các hợp chất bị oxy hóa cùng với sự phát sáng và tỏa nhiệt. Nếu không khí
được cấp dư và dưới điều kiện phản ứng lý tưởng, quá trình đốt chất hữu cơ có trong
CTRĐT có thể biểu diễn theo phương trình phản ứng sau:

Chất hữu cơ + Không khí (dư) → CO2 + H2O + không khí dư + NH3 + SO2 + NOx + Tro +
Nhiệt

Lượng không khí được cấp dư nhằm đảm bảo quá trình cháy xảy ra hoàn toàn. Sản phẩm
cuối của quá trình đốt cháy CTRĐT bao gồm khí nóng chứa CO2, H2O, không khí dư (O2
và N2) và phần không cháy còn lại. Trong thực tế, ngoài những thành phần này còn có
một lượng nhỏ các khí NH3, SO2, NOx và các khí vi lượng khác tùy theo bản chất của
chất thải.



35
Chương 2 – Nguồn phát sinh, khối lượng, thành phần và tính chất


Nhiệt phân. Vì hầu hết các chất hữu cơ đều không bền nhiệt, chúng có thể bị cắt mạch
qua các phản ứng cracking nhiệt và ngưng tụ trong điều kiện không có oxy, tạo thành
những phần khí, lỏng và rắn. Trái với quá trình đốt là quá trình tỏa nhiệt, quá trình nhiệt
phân là quá trình thu nhiệt. Đặc tính của 3 phần chính tạo thành từ quá trình nhiệt phân
CTRĐT như sau: (1) dòng khí sinh ra chứa H2, CH4, CO, CO2 và nhiều khí khác tùy
thuộc vào bản chất của chất thải đem nhiệt phân, (2) hắc ín và/hoặc dầu dạng lỏng ở điều
kiện nhiệt độ phòng chứa các hóa chất như acetic acid, acetone và methanol và (3) than
bao gồm carbon nguyên chất cùng với những chất trơ khác. Quá trình nhiệt phân
cellulose có thể biểu diễn bằng phương trình phản ứng sau:

3(C6H10O5) → 8H2O + C6H8O + 2CO + 2CO2 + CH4 + H2 + 7C

Trong phương trình này, thành phần hắc ín và/hoặc dầu thu được chính là C6H8O.

Khí hóa. Quá trình khí hóa bao gồm quá trình đốt cháy một phần nhiên liệu carbon để tạo
thành khí nhiên liệu cháy được giàu CO, H2 và một số hydrocarbon no, chủ yếu là CH4.
Khí nhiên liệu cháy được sau đó được đốt cháy trong động cơ đốt trong hoặc nồi hơi.
Nếu thiết bị khí hóa được vận hành ở điều kiện áp suất khí quyển sử dụng không khí làm
tác nhân oxy hóa, sản phẩm cuối của quá trình khí hóa sẽ là (1) khí năng lượng thấp chứa
CO2, CO, H2, CH4, và N2, (2) hắc ín chứa C và các chất trơ sẵn có trong nhiên liệu và (3)
chất lỏng ngưng tụ được giống như dầu pyrolic.

2.4.3 Tính chất sinh học

Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trong CTRĐT là hầu
hết các thành phần này đều có khả năng chuyển hóa sinh học tạo thành khí, chất rắn hữu
cơ trơ và các chất vô cơ. Mùi và ruồi nhặng sinh ra trong quá trình thối rữa chất hữu cơ
(rác thực phẩm).

Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần chất hữu cơ. Hàm lượng chất rắn bay
hơi (VS), xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 550oC, thường được sử dụng để đánh giá
khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong CTRĐT. Tuy nhiên, việc sử dụng chỉ
tiêu VS để biểu diễn khả năng phân hủy sinh học của phần chất hữu cơ có trong CTRĐT
không chính xác vì một số thành phần chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng rất khó bị phân
hủy sinh học (ví dụ giấy in báo và nhiều loại cây kiểng). Cũng có thể sử dụng hàm lượng
lignin có trong chất thải để xác định tỷ lệ chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học theo
phương trình sau (Tchobanoglous và cộng sự, 1993):

BF = 0,83 - 0,028 LC

Trong đó:

- BF : phần có khả năng phân hủy sinh học biểu diễn dưới dạng VS;
- 0,83 : hằng số thực nghiệm;
- 0,028 : hằng số thực nghiệm;
- LC : hàm lượng lignin có trong VS tính theo % khối lượng khô.



36
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Sự hình thành mùi. Mùi sinh ra khi tồn trữ CTR trong thời gian dài giữa các khâu thu
gom, trung chuyển và đổ ra BCL, nhất là ở những vùng khí hậu nóng, do khả năng phân
hủy kỵ khí nhanh các chất hữu cơ dễ bị phân hủy có trong CTRĐT. Ví dụ, trong điều
kiện kỵ khí, sulfate có thể bị khử thành sulfide (S2-), sau đó sulfide kết hợp với hydro tạo
thành H2S. Quá trình này có thể biểu diễn theo các phương trình sau:

2 CH3CHOHCOOH + SO42- → 2 CH3COOH + S2- + H2O + CO2
Lactate Sulfate Acetate Sulfide
4H2 + SO42- → S2- + 4H2O
S2- + 2H+ → H2S

Ion Sulfide có thể kết hợp với muối kim loại sẵn có, ví dụ muối sắt, tạo thành sulfide kim
loại:

S2- + Fe2+ → FeS

Màu đen của CTR đã phân hủy kỵ khí ở BCL chủ yếu là do sự hình thành các muối
sulfide kim loại. Nếu không tạo thành các muối này, vấn đề mùi của BCL sẽ trở nên
nghiêm trọng hơn.

Các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh khi bị khử sẽ tạo thành những hợp chất có mùi hôi
như methyl mercaptan và aminobutyric acid.
+2H
CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH CH3SH + CH3CH2CH2(NH2)COOH
Methionine Methyl mercaptan Aminobutyric acid

Methylmercaptan có thể bị thủy phân tạo thành methyl alcohol và hydrogen sulfide:

CH3SH + H2O → CH4OH + H2S

Các quá trình chuyển hóa sinh học

Các quá trình chuyển hóa sinh học phần chất hữu cơ có trong CTRĐT có thể áp dụng để
giảm thể tích và khối lượng chất thải, sản xuất phân compost dùng bổ sung chất dinh
dưỡng cho đất và sản xuất khí methane. Những vi sinh vật chủ yếu tham gia quá trình
chuyển hóa sinh học các chất thải hữu cơ bao gồm vi khuẩn, nấm, men và antinomycetes.
Các quá trình này có thể được thực hiện trong điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí, tùy theo
lượng oxy sẵn có. Những điểm khác biệt cơ bản giữa các phản ứng chuyển hóa hiếu khí
và kỵ khí là bản chất của các sản phẩm tạo thành và lượng oxy thực sự cần phải cung cấp
để thực hiện quá trình chuyển hóa hiếu khí. Những quá trình sinh học ứng dụng để
chuyển hóa chất hữu cơ có trong CTRĐT bao gồm quá trình làm phân compst hiếu khí,
quá trình phân hủy kỵ khí và quá trình phân hủy kỵ khí với nồng độ chất rắn cao.




37
CHƯƠNG 3
QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ TẠI NGUỒN

3.1 LƯU TRỮ CHẤT THẢI RẮN TẠI NGUỒN

Các yếu tố quan trọng cần phải xem xét đối với việc lưu trữ chất thải rắn tại nguồn bao gồm (1)
loại thùng chứa sử dụng, (2) vị trí đặt thùng chứa, (3) ảnh hưởng của việc lưu trữ đến đặc tính
của chất thải và (4) sức khỏe cộng đồng và mỹ quan khu vực.

3.1.1 Loại thùng chứa

Loại và dung tích thùng chứa sử dụng phụ thuộc vào đặc tính và loại chất thải thu gom, loại hệ
thống thu gom, chu kỳ thu gom và diện tích sẵn có để đặt thùng chứa. Một số dạng thùng chứa
chất thải tại nguồn hiện đang sử dụng ở Việt Nam và các nước trên thế giới được thể hiện trong
Hình 3.1 và Hình 3.2.




(a) Thùng chứa chất thải rắn tại hộ gia đình.




(b) Thùng chứa chất thải rắn ở khu công cộng.
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị




(c) Thùng chứa chất thải rắn dọc đường phố.

Hình 3.1 Các dạng thùng chứa chất thải rắn tại nguồn ở Việt Nam.




(b) Thùng chứa chất thải rắn ở cụm hộ gia đình (a) Thùng chứa chất thải rắn ở khu ký túc xá
– Wageningen – Hà Lan. sinh viên – Wageningen – Hà Lan.




(c) Thùng chứa chất thải rắn ở khu ký túc xá sinh viên – AIT- Bangkok – Thái Lan.




39
Chương 3 – Quản lý chất thải rắn đô thị tại nguồn




(e) Thùng chứa chất thải rắn ở khuôn viên Viện (d) Khu chứa rác tập trung ở khuôn viên Viện
Công Nghệ Châu Á – AIT – Thái Lan. Công Nghệ Châu Á – AIT – Thái Lan.




(f) Thùng chứa chất thải rắn ở khu siêu thị –
Wageningen – Hà Lan.




(g) Thùng chứa chất thải rắn ở dọc đường phố Paris – Pháp.




40
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị




(h) Thùng chứa chất thải rắn ở khu nhà nghỉ của vận động viên – Bangkok – Thái Lan.

Hình 3.2 Một số dạng thùng chứa chất thải rắn tại nguồn ở các nước trên thế giới.

3.1.2 Vị trí đặt thùng chứa rác

Vị trí đặt thùng chứa rác phụ thuộc vào đặc điểm của nguồn phát sinh chất thải (nhà ở, trường
học, công sở, khu thương mại, xí nghiệp,…), không gian sẵn có và lối vào vị trí thu gom. Tại hầu
hết các tỉnh thành ở nước ta, CTR được tập trung trước nhà trước thời gian thu gom. Cũng có
nơi, mỗi khu phố, tổ dân phố hay chung cư có một điểm tập trung rác chung. Thông thường, vị
trí và loại thùng chứa chất thải tại nguồn phải được lựa chọn trên cơ sở phù hợp với yêu cầu sử
dụng của nơi phát sinh chất thải và thuận tiện cho công tác thu gom.

3.1.3 Ảnh hưởng của việc lưu trữ đến đặc tính chất thải

Những yếu tố quan trọng cần xem xét khi lưu trữ chất thải rắn tại nguồn là những ảnh hưởng của
chính việc lưu trữ chất thải đến đặc tính của chất thải do (1) quá trình phân hủy sinh học, (2) sự
hấp thu chất lỏng và (3) sự nhiễm bẩn của các thành phần chất thải.

Quá trình phân hủy sinh học. Chất thải thực phẩm và những chất thải khác trong các thùng
chứa tại nguồn hầu như đều dễ bị phân hủy sinh (thường gọi là sự thối rửa) do sự phát triển của
vi sinh vật và nấm. Nếu chất thải được lưu trữ trong thùng chứa trong một khoảng thời gian dài,
ruồi sẽ sinh sôi nảy nở và gây mùi hôi thối. Ví dụ, trong điều kiện kỵ khí, sulfate có the bị khử
thành sulfide (S2-), sau đó sulfide kết hợp với hydro tạo thành H2S. Quá trình này có thể biểu
diễn theo các phương trình sau (Tchobanoglous và cộng sự, 1993):

2 CH3CHOHCOOH + SO42- → 2 CH3COOH + S2- + H2O + CO2
Lactate Sulfate Acetate Sulfide
4H2 + SO42- → S2- + 4H2O
S2- + 2H+ → H2S

Các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh khi bị khử sẽ tạo thành những hợp chất có mùi hôi như
methyl mercaptan và aminobutyric acid.
+2H
CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH CH3SH + CH3CH2CH2(NH2)COOH
Methionine Methyl mercaptan Aminobutyric acid

Methylmercaptan có thể bị thủy phân tạo thành methyl alcohol và hydrogen sulfide:

41
Chương 3 – Quản lý chất thải rắn đô thị tại nguồn


CH3SH + H2O → CH4OH + H2S

Hấp thu chất lỏng. Do các thành phần của CTR có độ ẩm ban đầu khác nhau, quá trình thiết lập
lại cân bằng độ ẩm sẽ xảy ra khi các chất thải này được chứa chung trong cùng thùng chứa. Khi
chứa các chất thải khác nhau trong cùng thùng chứa, giấy sẽ hấp thu nước từ chất thải thực phẩm
và rác vườn ẩm ướt. Mức độ hấp thu tùy thuộc vào thời gian lưu trữ cho đến khi chất thải được
thu gom. Nếu các chất thải được lưu trữ tại nguồn hơn 1 tuần trong thùng chứa kín, độ ẩm sẽ
phân bố đều cho tất cả các thành phần có trong thùng chứa. Nếu không dùng thùng chứa kín,
chất thải cũng có thể hấp thu nước mưa rơi vào thùng.

Sự nhiễm bẩn của các thành phần chất thải. Yếu tố đặc biệt quan trọng đối với việc lưu trữ
chất thải tại nguồn là sự nhiễm bẩn chất thải. Những thành phần chất thải chính có thể bị nhiễm
bẩn bởi một lượng nhỏ các chất thải nguy hại như dầu xe, chất tẩy rửa và sơn, do đó làm giảm
khả năng tái sinh vật liệu. Trong khi sự nhiễm bẩn tại nguồn này làm giảm giá trị của từng thành
phần chất thải, nhiều tranh luận cho rằng điều này cũng mang lại lợi ích khi đổ bỏ các chất thải
này ra bãi chôn lấp bởi vì nồng độ của các chất ô nhiễm giảm đáng kể khi các thành phần chất
thải được phân tán và ép trong quá trình chôn lấp.

3.1.4 Ảnh hưởng của việc lưu trữ chất thải đến sức khỏe cộng đồng và mỹ quan

Yếu tố liên quan đến sức khỏe cộng đồng đầu tiên là sự sinh sôi nảy nở các loại côn trùng, vi
sinh vật mang mầm bệnh trong khu vực chứa chất thải. Biện pháp tốt nhất để hạn chế chuột bọ
và ruồi là giữ vệ sinh khu vực một cách hợp lý bằng cách dùng thùng chứa có nắp đậy kín, rửa
thùng chứa cũng như làm vệ sinh khu vực chứa chất thải theo định kỳ và chuyển các chất thải có
khả năng phân hủy sinh học đến nơi thải bỏ theo quy định. Vấn đề mỹ quan khu vực thường liên
quan đến sự hình thành mùi và cảnh quan không đẹp mắt do không duy trì điều kiện vệ sinh phù
hợp. Mùi có thể được khống chế bằng cách dùng thùng chứa kín và duy trì chu kỳ thu gom hợp
lý. Nếu vẫn phát sinh mùi, có thể sử dụng chất khử mùi như một giải pháp tạm thời. Để duy trì
mỹ quan khu vực, các thùng chứa phải được lau chùi và rửa định kỳ.

3.2 XỬ LÝ CHẤT THẢI TẠI NGUỒN

Quá trình xử lý chất thải được áp dụng để (1) giảm thể tích, (2) thu hồi vật liệu có thể tái sử dụng
được, hoặc (3) thay đổi hình dạng vật lý của chất thải. Các hình thức xử lý chất thải tại nguồn
thường được áp dụng bao gồm (1) phân loại chất thải, (2) ép, (3) ủ phân hữu cơ và (4) đốt.

Phân loại chất thải

Việc phân loại chất thải rắn tại nguồn là một trong những phương thức hiệu quả nhất để có thể
thu hồi và tái sử dụng vật liệu từ chất thải rắn.

Ép

Ép, đóng kiện các loại phế liệu đã phân loại như carton, giấy, lon,… là hình thức khá thông dụng
ở các khu thương mại, các nhà máy, xí nghiệp,… Việc sử dụng máy ép chất thải có thể giảm thể
tích ban đầu của chất thải từ 20-60% nhưng khối lượng chất thải hoàn toàn không thay đổi. Việc
thu hồi chất thải sẽ không thể thực hiện được trừ khi chất thải đã đóng kiện được tháo bung ra trở
lại. Nếu bước xử lý tiếp theo là đốt, chất thải đã ép cũng phải được làm vụn ra để tránh làm chậm
quá trình đốt và tránh làm tăng phần vật liệu không bị đốt cháy hoàn toàn. Tất cả những yếu tố
này phải được xem xét cẩn thận khi quyết định sử dụng máy ép chất thải tại nguồn phát sinh.



42
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Ủ phân hữu cơ

Vào những năm 1970, chế biến phân hữu cơ (compost) tại các hộ gia đình là phương pháp tái
chế chất thải hữu cơ được ứng dụng rộng rãi. Đây là phương pháp giảm thể tích và biến đổi
thành phần vật lý của chất thải một cách hiệu quả đồng thời tạo ra sản phẩm phụ hữu dụng.
Nhiều phương pháp làm phân compost khác nhau được ứng dụng tùy thuộc vào không gian sẵn
có và chất thải dùng làm phân compost.

Sản xuất compost ở sân nhà. Để sản xuất compost ở sân nhà, người dân cần nắm được một số
phương pháp làm phân bằng lá cây, cỏ và các mẫu vụn cây cối bị cắt xén. Bụi cây, gốc cây và gỗ
cũng có thể làm phân compost được. Phương pháp đơn giản nhất là đổ vật liệu làm phân
compost thành đống, tưới nước và đảo trộn theo chu kỳ để cung cấp độ ẩm và oxy cần thiết cho
vi sinh vật sống và phát triển. Trong quá trình ủ phân compost, các vật liệu sẽ bị phân hủy dưới
tác dụng của vi sinh vật và nấm cho đến khi chỉ còn lại mùn (humus). Vật liệu phân compost sau
khi đã ổn định sinh học có thể dùng làm chất bổ sung dinh dưỡng cho đất hoặc làm vật liệu che
phủ.

Lớp phủ bãi cỏ. Những dạng làm phân compost khác như thải cỏ trên các bãi cỏ mới xén. Nếu
các mẫu cỏ đã xén này đủ nhỏ, chúng có thể phủ thành một lớp trên mặt đất. Theo thời gian, lớp
cỏ này sẽ được chuyển thành phân compost. Hình thức này không những giúp làm giảm lượng
chất thải sinh ra tại nguồn mà còn cho phép tái sinh dinh dưỡng.

Đốt

Đốt chất thải trong vườn nhà cũng là một trong những hình thức xử lý chất thải rắn tại nguồn.
Tuy nhiên, biện pháp này chỉ có thể áp dụng ở những vùng nông thôn, ở những khu dân cư thưa
thớt. Hiện nay, ở các nước, việc đốt chất thải ở sân nhà đã bị cấm, nhất là ở các khu đô thị. Đây
cũng chính là nguyên nhân làm tăng đáng kể lượng giấy, carton, và rác vườn trong thành phần
chất thải rắn thu gom.




43
CHƯƠNG 4

HỆ THỐNG THU GOM

4.1 HỆ THỐNG THU GOM CHẤT THẢI RẮN TỪ CÁC NGUỒN PHÁT SINH CÓ
KHỐI LƯỢNG NHỎ

4.1.1 Hình thức thu gom

Các nguồn phát sinh có khối lượng nhỏ bao gồm hộ gia đình, văn phòng, công sở, các cửa hàng
tạp hóa, các quán ăn, nhà hàng, khách sạn, trường học,… nằm trong khu dân cư, trong đó đặc
trưng nhất là hộ gia đình. Cũng có một số nhà hàng, khách sạn, trường học có quy mô lớn (khối
lượng CTR phát sinh mỗi ngày lớn hơn khối lượng chứa được trong 1 xe thu gom 660 L, khoảng
350 kg). Tuy nhiên, số lượng các nguồn này không nhiều và thường nằm rải rác trong khu dân
cư, nên để tiện cho việc tổ chức tuyến thu gom, các nguồn này vẫn được xem là nguồn phát sinh
có khối lượng nhỏ.

Ở nước ta, khu dân cư chưa được quy hoạch một cách đồng bộ, các khu phố rất khác nhau giữa
các quận trong cùng thành phố và giữa các cụm dân cư trong cùng một quận. Nếu như ở các
quận trung tâm thường tập trung các đường phố lớn, được phân luồng giao thông rõ ràng, ở các
quận khác tỷ lệ đường hẻm sẽ nhiều hơn, có đoạn thuộc đường 1 chiều và có đoạn là đường 2
chiều. Do đó, hoạt động thu gom CTR từ các nguồn phát sinh có khối lượng nhỏ này cũng sẽ
khác nhau tùy theo từng địa bàn và đặc điểm đường giao thông của khu vực.

Một cách tổng quát, hoạt động thu gom chất thải rắn từ các nguồn phát sinh có khối lượng nhỏ
được thực hiện theo hình thức thu gom “từng nhà một (door-to-door) và hết nhà này đến nhà kia
trên cùng một tuyến”, cụ thể như sau:

- Trên các tuyến đường giao thông lớn (bề rộng lòng đường ≥ 20 m), mật độ xe đông, lưu thông
một chiều hay hai chiều, hình thức thuận tiện nhất là thu gom CTR một bên lề đường và lần
lượt từ nhà này đến nhà kia. Công nhân thu gom sẽ đẩy xe thu gom rỗng từ nơi tập trung, đến
hộ gia đình (hay công sở, quán ăn, nhà hàng,… gọi chung là hộ gia đình vì đây là nguồn phát
sinh chiếm tỷ lệ cao nhất trong nhóm nguồn phát sinh có khối lượng nhỏ) đầu tiên của tuyến
thu gom, lấy CTR, sau đó đẩy xe sang hộ gia đình kế tiếp và cứ như thế cho đến khi xe đầy
(không thể chứa thêm CTR nữa). Sau khi đã thu gom đầy xe, công nhân sẽ đẩy xe chứa đầy
CTR đến điểm tập kết (có thể là điểm hẹn, trạm ép kín, trạm trung chuyển, hay trạm phân
loại,…) đợi, chuyển giao CTR và lấy xe rỗng thực hiện chuyến thu gom tiếp theo cho đến khi
hoàn tất công tác thu gom của một ngày. Hình thức thu gom này được mô tả như trên Hình
4.1.

- Đối với những tuyến đường giao thông nhỏ (bề rộng lòng đường < 20 m) hay đường hẻm,
hình thức thu gom thuận tiện nhất là lấy rác ở hai nhà đối diện và lần lượt qua các “cặp nhà”
trên cùng tuyến đường. Ở một số địa phương, xe thu gom được sử dụng là xe tải (không phải
thùng 660 L hay xe đẩy tay). Do đó, xe sẽ đậu ở một vị trí thuận tiện trên đường hoặc chạy rất
chậm, trong khi đó, công nhân thu gom sẽ đến trước từng hộ gia đình để lấy rác cho vào giỏ
cần xé, đến khi đầy giỏ, công nhân mới chuyển rác lên xe vận chuyển để lấy giỏ không tiếp
tục thu gom rác. Công việc cứ được tiếp tục cho đến khi xe thu gom không thể chứa thêm rác
nữa. Trong trường hợp này, công nhân thường lấy rác ở hai nhà đối diện để đỡ tốn công di
chuyển. Hình thức thu gom này được mô tả như trên Hình 4.2.
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị



Các hộ gia đình
Hộ gia Hộ gia Hộ gia Hộ gia Hộ gia
….. này nằm cùng
đình 1 đình 2 đình 3 đình 4 đình n
một bên đường
Xe rỗng

Xe đầy
Trạm Xe Điểm tập
Đến tuyến tiếp kết
Hộ gia theo
đình 1’
Hình 4.1 Hình thức thu gom CTR từ các nguồn phát sinh có khối lượng nhỏ: thu gom một bên đường.


Hộ gia Hộ gia Hộ gia Hộ gia Hộ gia
…..
Các hộ gia đình
đình 1 đình 2 đình 3 đình 4 đình n
này nằm hai
bên của một
tuyến đường
Hộ gia Hộ gia Hộ gia Hộ gia
Hộ gia …..
đình 2’ đình 3’ đình 4’ đình n’
đình 1’

Xe rỗng
Hộ gia Xe đầy
đình m Điểm tập
Đến tuyến tiếp kết
Trạm Xe theo

Hộ gia
đình m’

Hình 4.2 Hình thức thu gom CTR từ các nguồn phát sinh có khối lượng nhỏ: thu gom hai bên đường.

Ở các khu nhà dân thuộc vùng đảo, đường đi dốc, trơn trợt, không thể đẩy xe thu gom đến từng
nhà, công nhân thu gom cũng phải mang cần xé đến từng hộ gia đình để lấy rác và chuyển xuống
xe thu gom. Trong trường hợp này không thể thu gom theo từng tuyến đường như đã mô tả ở
trên. Công nhân thu gom sẽ lấy rác theo từng cụm hộ gia đình, từ trên cao xuống thấp sao cho
thuận tiện cho việc chuyển rác xuống phía dưới.

4.1.2 Phương tiện thu gom

Phương tiện thu gom CTR từ các nguồn phát sinh có khối lượng nhỏ, với đường phố nhỏ hẹp và
các hộ gia đình bỏ rác riêng lẻ (từng nhà một, không tập trung tại một điểm) như nước ta,
phương tiện thu gom phải đạt các yêu cầu kỹ thuật sau đây:

- Chứa rác thu gom, không gây rơi vãi rác và rò rỉ nước rác trong quá trình thu gom và trên
đường vận chuyển về điểm tập kết;
- Xe phải có kết cấu và kích cỡ phù hợp cho việc di chuyển trên các tuyến đường nhỏ hẹp và
đông đúc;
- Nếu phải dùng sức người để đẩy, xe phải có sức chứa vừa phải với khả năng đẩy xe chứa đầy
rác của 1 hoặc 2 công nhân thu gom.

Các phương tiện thu gom hiện đang sử dụng ở nước ta có thể kể đến gồm thùng 660 L, xe đẩy
tay, xe bagác, xe lam và xe tải (đặc biệt thu gom xà bần) (Hình 4.3).


45
Chương 4 – Hệ thống thu gom




Xe đẩy tay cải tiến Thùng 660L Xe bagác đẩy




Xe bagác máy Xe lam Xe tải (chở xà bần)
Hình 4.3 Các phương tiện thu gom CTR từ các nguồn phát sinh có khối lượng nhỏ.

4.1.3 Phân tích tuyến thu gom, tính toán trang thiết bị và nhân công thu gom

Phân tích tuyến thu gom

Để thuận tiện cho việc tính toán trang thiết bị thu gom, số vòng quay xe thu gom, số nhân công,
những hoạt động chính để hoàn tất một chuyến thu gom CTR (hay một tuyến thu gom) được
phân thành các công đoạn như sau:

- Đẩy xe rỗng từ trạm xe (hay nơi tập trung xe thu gom);
- Lấy CTR từ mỗi hộ gia đình (lấy rác một bên đường) hay hai hộ gia đình (lấy rác hai nhà đối
diện) và đẩy xe giữa hai nhà kế tiếp hay giữa hai “cặp nhà” kế tiếp cho đến hết tuyến (đến khi
xe thu gom đầy);
- Đẩy xe đầy đến nơi tập kết (điểm hẹn, trạm ép kín, trạm trung chuyển, trạm phân loại,…);
- Đợi và chuyển giao CTR tại điểm tập kết;
- Đẩy xe rỗng đến vị trí lấy rác đầu tiên của tuyến tiếp theo.

Các hoạt động này có thể quy đổi theo thời gian cần thiết để hoàn tất một chuyến (hay một tuyến
thu gom), bao gồm:

- Thời gian lấy rác là thời gian công nhân thu gom đến lấy rác ở tất cả các hộ gia đình cũng như
đẩy xe từ hộ gia đình này đến hộ gia đình kia, tính từ khi bắt đầu lấy rác ở hộ gia đình thứ
nhất cho đến khi xe đầy rác. Thời gian lấy rác được ký hiệu là Tlấy rác.
- Thời gian vận chuyển là thời gian công nhân thu gom đẩy xe rỗng từ điểm tập kết rác đến vị
trí đầu tiên của tuyến thu gom và thời gian đẩy xe chứa đầy rác ở vị trí cuối cùng của tuyến
thu gom đến điểm tập kết. Thời gian vận chuyển được ký hiệu là Tvận chuyển.
- Thời gian tại nơi tập kết rác sau khi thu gom là thời gian chờ và chuyển giao rác đã thu gom,
được ký hiệu là Ttập kết.



46
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Thêm vào đó, đối với một ngày làm việc, công nhân thu gom còn tốn thời gian để đẩy xe rỗng từ
trạm xe đến vị trí thu gom đầu tiên của tuyến thu gom thứ nhất của ngày làm việc (thời gian này
được ký hiệu là t1) cũng như thời gian để đẩy xe rỗng sau từ điểm tập kết rác về lại trạm xe, kết
thúc một ngày làm việc (thời gian này được ký hiệu là t2). Đó là chưa kể thời gian công nhân cần
nghỉ giữa ca, nghỉ ăn trưa. Thời gian này được xem là thời gian không thu gom và thường được
tính bằng hệ số tính đến thời gian không thu gom W. Hệ số W được tính không quá 15% thời
gian của một ngày làm việc (8 giờ/người lao động/ngày và có thể lớn hơn đối với thiết bị thu
gom).

Như vậy thời gian để hoàn tất một chuyến (hay một tuyến) thu gom (Tchuyến) CTR từ các nguồn
phát sinh có khối lượng nhỏ có thể được biểu diễn như sau:

Tchuyến = Tlấy rác + Tvận chuyển + Ttập kết (4-1)

Thời gian lấy rác. Nếu hoạt động lấy rác được thực hiện tuần tự từ hộ gia đình này đến hộ gia
đình kia (đối với lấy rác một bên đường) hay từ “cặp hộ gia đình này” đến “cặp hộ gia đình kia”
(đối với lấy rác hai bên đường), việc ước tính thời gian lấy rác sẽ rất thuận tiện và tương đối
chính xác giữa số liệu tính toán thiết kế và thực tế vận hành. Tính toán này sẽ gặp sai số rất lớn
nếu như trên thực tế công nhân không lấy rác lần lượt từ hộ này đến hộ kia mà chỉ lấy rác ở
những hộ gia đình có ký hợp đồng thu gom rác (hình thức “da beo” như thực tế hiện nay).

Để xác định thời gian lấy rác, cần khảo sát xác định thời gian lấy túi chứa rác từ hộ gia đình bỏ
vào xe thu gom (TLR-HGĐ) và thời gian đẩy xe giữa hai hộ gia đình kế cận (TLR-ĐX). Giả sử thời
gian thực hiện các hoạt động này là như nhau ở tất cả các hộ gia đình. Nếu gọi n là số hộ gia đình
được lấy rác của một chuyến hay một tuyến thu gom, thời gian lấy rác sẽ được tính như sau:

Tlấy rác (phút/chuyến) = n x TLR-HGĐ + (n – 1) x TLR-ĐX (4-2)
Thời gian đẩy xe qua
Thời gian lấy túi chứa rác
các hộ gia đình trên
của tất cả các hộ gia đình
tuyến thu gom
trên tuyến thu gom

Thời gian vận chuyển. Thời gian vận chuyển là thời gian cần để đẩy xe thu gom rỗng từ điểm
tập kết đến vị trí lấy rác đầu tiên của tuyến thu gom cộng với thời gian đẩy xe thu gom đầy từ vị
trí kết thúc tuyến thu gom đến điểm tập kết. Thời gian này sẽ thay đổi theo đoạn đường đi và vận
tốc đẩy xe (hay chạy xe, nếu là xe máy). Thông thường đoạn đường phải đẩy xe của các tuyến sẽ
rất khác nhau, do đó để thuận tiện khi tính toán thiết kế, giả thiết rằng đoạn đường đi và về là
bằng nhau, được lấy trung bình và giới hạn theo đoạn đường xa nhất mà công nhân thu gom có
thể đẩy xe rác đầy về điểm tập kết. Nếu gọi đoạn đường đẩy xe là h, vận tốc đẩy xe rác rỗng là
vXR và vận tốc đẩy xe rác đầy là vXĐ, thời gian vận chuyển được tính toán như sau:

h h
Tvận chuyển (phút/chuyến) = ----- + ----- (4-3)
vXR vXĐ
Thời gian đẩy xe đầy từ vị trí
Thời gian đẩy xe rỗng từ
lấy rác cuối cùng của tuyến
điểm tập kết đến vị trí lấy rác
thu gom đến điểm tập kết
đầu tiên của tuyến thu gom
Như vậy, muốn tính toán thời gian vận chuyển, cần xác định vị trí điểm tập kết sau khi thu gom.
Hay nói cách khác, mạng lưới điểm hẹn, vị trí trạm trung chuyển/trạm phân loại/xử lý phải được
quy hoạch trước khi tính toán thời gian thực hiện một chuyến (hay một tuyến thu gom). Hình
thức và phương tiện thu gom cũng phải được lựa chọn trước để làm cơ sở cho việc tính toán số
lượng trang thiết bị cần đầu tư và số nhân công cần đào tạo. Kết quả tính toán thiết kế này chủ

47
Chương 4 – Hệ thống thu gom


phù hợp với một loại trang thiết bị đã lựa chọn. Do đó, nếu có sự thay đổi trang thiết bị, cần phải
tính toán lại từ đầu.

Thời gian tại nơi tập kết. Thời gian tại nơi tập kết gồm thời gian chờ và thời gian chuyển giao
rác (chuyển rác sang xe trung chuyển hoặc xe vận chuyển; đổ rác xuống khu vực tập trung; xe
rác vào container,…). Thời gian này thay đổi tùy theo phương thức hoạt động của nơi tiếp nhận
rác. Thông thường thời gian tốn nhiều nhất là thời gian chờ đợi do tập trung quá nhiều xe thu
gom về một lúc hay do xe vận chuyển đến muộn,… Do đó, khi thiết kế và vận hành điểm tập kết
rác sau thu gom, cần hạn chế đến mức thấp nhất thời gian xe thu gom phải chờ để đổ rác.

Nếu thay các giá trị trong phương trình (4-2) và (4-3) vào phương trình (4-1), thời gian cần thiết
để hoàn tất 1 chuyến (hay 1 tuyến) thu gom CTR từ các nguồn phát sinh có khối lượng thấp có
thể được biểu diễn như sau:
h h
Tchuyến = n x TLR-HGĐ + (n – 1) x TLR-ĐX + ----- + ----- + Ttập kết (4-4)
vXR v XĐ

Tính toán thiết bị thu gom cần đầu tư

Việc tính toán trang thiết bị thu gom cần đầu tư được thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Xác định các thông số ban đầu phục vụ tính toán thiết kế

Các thông số ban đầu phục vụ việc tính toán thiết kế bao gồm:

- Xác định hình thức thu gom (một bên lề đường hay hai nhà đối diện);
- Lựa chọn những loại thiết bị thu gom dự kiến sử dụng. Với mỗi loại phải thực hiện tất cả các
bước tính toán như trình bày ở mục này. Dựa trên số lượng thiết bị cần đầu tư, thời gian sử
dụng (để tính khấu hao), tính toán vốn đầu tư cần cho mỗi loại, từ đó so sánh và chọn loại thiết
bị vừa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật vừa có lợi về mặt kinh tế.
- Xác định các đặc tính kỹ thuật của xe bao gồm:
(1) Dung tích xe (m3);
(2) Khối lượng riêng của CTR trong xe (tấn/m3) hay hệ số hữu dụng của xe. Cách tốt nhất là
phải xác định được khối lượng riêng của CTR trong xe thu gom. Trong trường hợp không
xác định được khối lượng riêng, có thể sử dụng hệ số hữu dụng f. Đối với xe không ép,
không được phép chở đầy hơn miệng xe, hệ số hữu dụng f = 0,80-0,95. Đối với xe ép, hệ
số hữu dụng sẽ phụ thuộc vào mức độ nén ép, có thể dao động trong khoảng 1,5-2,0 tùy xe.
Khối lượng riêng của CTR trong xe thu gom phải được xác định theo cách thức đã trình
bày trong Chương 2.
(3) Xe được vận hành thủ công (đẩy) hay cơ giới (xe máy);
(4) Thời gian khấu hao thùng (năm).
- Xác định thời gian lấy rác tại mỗi nguồn (ví dụ hộ gia đình), thời gian đẩy xe giữa hai nguồn
(hai hộ gia đình kế cận);
- Xác định vị trí các điểm tập kết CTR sau thu gom để ước tính đoạn đường vận chuyển (h);
- Xác định vận tốc đẩy xe rỗng và xe chứa đầy rác;
- Xác định tổng khối lượng CTR cần phải thu gom trên địa bàn trong một đơn vị thời gian;
- Xác định chu kỳ thu gom (1 lần/ngày, 1 lần/tuần,…);
48
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị



- Khối lượng CTR phát sinh từ mỗi nguồn (ví dụ khối lượng CTR từ một hộ gia đình). Khối
lượng CTR từ mỗi hộ gia đình có thể xác định dựa trên tốc độ phát sinh CTR tính bằng
kg/người.ngđ và số người/hộ gia đình;
- Thời gian của một ngày làm việc quy định đối với công nhân thu gom (thường tính bằng 8
giờ/ngày).

Bước 2: Tính toán số lượng thiết bị cần đầu tư

Tính toán số lượng thiết bị cần đầu tư được tiến hành theo các bước sau:

- Số hộ gia đình (hay số nguồn) thu gom được trong một chuyến (hộ/chuyến)
Sức chứa của xe thu gom x Khối lượng riêng của rác trong xe thu gom
Số người/hộ x Tốc độ phát sinh CTR tính theo kg rác/người.ngđ

m3/chuyến x kg/m3
= hộ/chuyến
Người/hộ x kg rác/người.ngđ

- Thời gian hoàn tất một chuyến (hay một tuyến) thu gom
h h
Tchuyến = n x TLR-HGĐ + (n – 1) x TLR-ĐX + ----- + ----- + Ttập kết
vXR vXĐ
- Số chuyến thu gom của mỗi xe thu gom/ngày (số vòng quay xe) (chuyến/ngày)
Thời gian thu gom/ngày
Nd =
Thời gian thực hiện 1 chuyến thu gom

8 h/ngày – thời gian không thu gom rác
Nd =
Thời gian thực hiện 1 chuyến thu gom

- Tổng số chuyến cần để thu gom toàn bộ CTR của khu vực trong ngày

Tổng khối lượng CTR cần thu gom/ngày
N=
Khối lượng CTR thu gom/chuyến

Tổng khối lượng CTR cần thu gom/ngày
N=
Dung tích xe x khối lượng riêng CTR trong xe

- Tổng số xe thu gom cần đầu tư

Tổng số chuyến cần thu gom/ngày
m=
Số chuyến/xe/ngày




49
Chương 4 – Hệ thống thu gom


- Tương tự tính toán tổng số xe thu gom cần cho từng năm
- Tính toán số lượng xe cần đầu tư qua từng năm.

Bước 3: So sánh chi phí đầu tư

- Với số lượng thiết bị cần đầu tư đã tính toán ở bước 2, ước tính tổng vốn đầu tư, chi phí sửa
chữa lớn và sửa chữa nhỏ (nếu cần);

- So sánh chi phí cho từng loại thiết bị và lựa chọn.

Ví dụ 4.1 – Tính số lượng xe thu gom cần đầu tư để thu gom chất thải rắn từ hộ gia đình

Tính số lượng xe thu gom cần đầu tư để thu gom CTR từ các hộ gia đình của Quận A, biết rằng:

- Hình thức lấy rác là một bên lề đường;
- Sử dụng thùng 660 L để thu gom, công nhân thu gom phải đẩy xe;
Khối lượng riêng của chất thải rắn chứa trong thùng thu gom là 250 kg/m3
-
- Thời gian sử dụng thùng là 3 năm;
- Thời gian lấy rác tại một hộ gia đình là 0,5 phút/hộ;
- Thời gian di chuyển giữa hai hộ gia đình là 0,5 phút;
- Đoạn đường phải đẩy xe từ điểm hẹn đến nơi lấy rác là 3,5 km;
- Vận tốc đẩy xe rỗng là 5 km/h và xe đầy là 4 km/h;
- Thời gian chờ và chuyển giao CTR là 6 phút/chuyến;
- Tổng khối lượng CTR cần thu gom trên địa bàn Quận năm 2004 là 258 tấn/ngđ;
- Chu kỳ thu gom là 1 lần/ngày;
- Mỗi hộ gia đình trong khu vực có 5 người;
- Tốc độ phát sinh CTR của mỗi người là 0,65 kg/người.ngđ;
- Thời gian làm việc của công nhân thu gom là 8 giờ/ngày;
- Hệ số tính đến thời gian không làm việc là W = 0,05

Bài giải

1. Xác định số hộ thu gom được trong một chuyến

Sức chứa của xe thu gom x Khối lượng riêng của rác trong xe thu gom
Số người/hộ x Tốc độ phát sinh CTR tính theo kg rác/người.ngđ

0,66 m3/chuyến x 250 kg/m3
= 51 hộ/chuyến
5 người/hộ x 0,65 kg/người.ngđ

2. Thời gian hoàn tất một chuyến (hay một tuyến) thu gom
h h
Tchuyến = n x TLR-HGĐ + (n – 1) x TLR-ĐX + ----- + ----- + Ttập kết
vXR vXĐ

51 x 0,5 + (51 – 1) x 0,5 3,5 3,5 6
Tchuyến = --------------------------------- + ------ + ----- + ----- = 2,52 h/chuyến
60 5 4 60

3. Số chuyến thu gom của mỗi xe thu gom/ngày (số vòng quay xe) (chuyến/ngày)
50
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị



Thời gian thu gom/ngày
Nd =
Thời gian thực hiện 1 chuyến thu gom

8 x (1 – W) 8 x (1 – 0,05)
8 h/ngày – thời gian không thu gom rác
= 3 chuyến/thùng.ngày
=
Nd = =
2,52
Thời gian thực hiện 1 chuyến thu gom Tchuyến

4. Tổng số chuyến cần để thu gom toàn bộ CTR của khu vực trong ngày
Tổng khối lượng CTR cần thu gom/ngày
N=
Dung tích xe x khối lượng riêng CTR trong xe

258 tấn/ngđ x 103 kg/tấn
= 1564 chuyến/ngày
N=
0,66 m3/chuyến x 250 kg/m3

5. Tổng số xe thu gom cần đầu tư

Tổng số chuyến thu gom/ngày
m=
Số chuyến/xe/ngày

1564 chuyến/ngày
m= = 514 xe (thùng 660 L)
3 chuyến/xe/ngày

Tính tương tự cho những năm trong tương lai, từ đó xác định số lượng xe cần đầu tư cho mỗi
năm.

Tính toán nhân công thu gom

Số lượng nhân công thu gom cần thiết sẽ thay đổi tùy theo chế độ làm việc, hình thức quản lý
thiết bị thu gom và hoạt động của hệ thống thu gom:

- Thời gian làm việc trong ngày (8 giờ/ngày) và trong tuần (40 giờ/tuần).

- Số lượng thiết bị thu gom mà mỗi công nhân được quản lý (1 xe thu gom/công nhân; 2 xe thu
gom/công nhân, 3 xe thu gom/công nhân,…). Với thiết bị sẵn có, công nhân sẽ không phải
chờ đợi để chuyển rác tại nơi tập kết nên có thể thực hiện nhiều chuyến thu gom hơn, nhờ đó
sẽ giảm được số công nhân cần thiết và ngược lại.

- Với khối lượng CTR cần thu gom trên một địa bàn, số lượng công nhân cần để hoàn tất công
tác này sẽ thay đổi theo khoảng thời gian quy định được phép thu gom và chuyển CTR đến
nơi tập kết.

4.2 HỆ THỐNG THU GOM CHẤT THẢI RẮN TỪ CÁC NGUỒN PHÁT SINH TẬP
TRUNG
4.2.1 Hình thức thu gom

Các nguồn phát sinh CTR tập trung là những nguồn có khối lượng CTR lớn (đủ lớn để thu gom
và chuyển thẳng đến bãi chôn lấp bằng xe vận chuyển). Những nguồn này thường là chợ, các nhà
máy nằm trong khu dân cư,… Trong trường hợp này, xe thu gom cũng chính là xe vận chuyển.
Từ trạm xe, xe vận chuyển sẽ đến nơi cần thu gom, chuyển rác lên đầy xe và chở thẳng đến bãi
51
Chương 4 – Hệ thống thu gom


chôn lấp hoặc trạm xử lý. Cũng có trường hợp, xe phải lấy ở hai hoặc ba vị trí mới đầy xe. Tuy
nhiên số lượng vị trí lấy rác mà xe phải đến sẽ rất ít so với trường hợp thu gom CTR từ các
nguồn phát sinh có khối lượng ít. Hình thức thu gom CTR trong trường hợp này được trình bày
trong Hình 4.4.
Nguồn phát sinh
Xe rỗng
CTR tập trung
(chợ, nhà máy,…)
Xe đầy
Trạm Xe Xe rỗng

Bãi chôn lấp/
Trạm xử lý
Đến vị trí tiếp
theo

Hình 4.4 Hình thức thu gom CTR từ các nguồn phát sinh tập trung.

4.2.2 Phương tiện thu gom

Phương tiện thu gom các nguồn phát sinh CTR tập trung là các xe vận chuyển. Đối với rác thực
phẩm (hay rác hỗn hợp), phương tiện sử dụng là xe ép rác các loại. Đối với phần rác còn lại (kể
cả xà bần), phương tiện vận chuyển là các loại xe tải.




Xe vận chuyển rác thực phẩm Xe vận chuyển xà bần

Hình 4.5 Phương tiện thu gom-vận chuyển CTR từ các nguồn phát sinh tập trung hiện đang sử dụng tại
Thành Phố Hồ Chí Minh.

4.2.3 Phân tích tuyến thu gom, tính toán trang thiết bị và nhân công thu gom

Phân tích tuyến thu gom

Để thuận tiện cho việc tính toán trang thiết bị thu gom-vận chuyển, số vòng quay xe, số nhân
công, những hoạt động chính để hoàn tất một chuyến thu gom CTR (hay một tuyến thu gom)
được phân thành các công đoạn như sau:

- Vận chuyển xe rỗng từ trạm xe;
- Lấy CTR tại nguồn phát sinh;
- Vận chuyển xe đầy đến điểm tập kết (thường là bãi chôn lấp/trạm xử lý);
- Đợi và chuyển giao CTR tại điểm tập kết;
- Vận chuyển xe về vị trí cũ, tiếp tục chuyến thứ hai hoặc đến vị trí khác để lấy rác.

52
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Các hoạt động này có thể quy đổi theo thời gian cần thiết để hoàn tất một chuyến (hay một tuyến
thu gom), bao gồm:

- Thời gian lấy rác là chuyển rác từ nguồn phát sinh lên xe tính từ khi bắt đầu công việc này
đến khi xe đầy rác. Cũng có trường hợp xe phải lấy rác ở hai hoặc ba vị trí (ví dụ 3 chợ, hay 1
chợ và 1 điểm hẹn) mới đầy xe, khi đó, thời gian lấy rác là thời gian để chất đầy rác lên xe (ở
tất cả các vị trí lấy rác) và thời gian vận chuyển giữa các vị trí lấy rác trên cùng tuyến. Thời
gian lấy rác được ký hiệu là Tlấy rác.

- Thời gian vận chuyển là thời gian chạy xe đầy từ vị trí lấy rác đến vị trí tập kết và từ vị trí tập
kết trở về vị trí lấy rác ban đầu hay đến vị trí lấy rác tiếp theo. Thời gian vận chuyển được ký
hiệu là Tvận chuyển.

- Thời gian tại nơi tập kết rác sau khi thu gom là thời gian chờ và chuyển giao rác đã thu gom,
được ký hiệu là Ttập kết.

Như vậy thời gian cần thiết để hoàn tất một chuyến (hay một tuyến thu gom) CTR từ các nguồn
phát sinh CTR tập trung cũng được tính tương tự như trường hợp thu gom CTR từ các nguồn
phát sinh có khối lượng ít:

Tchuyến = Tlấy rác + Tvận chuyển + Ttập kết

Tính toán thiết bị thu gom cần đầu tư và nhân công

Các bước tính toán số lượng trang thiết bị và nhân công thu gom-vận chuyển trong trường hợp
này cũng tương tự như trường hợp thu gom CTR từ nguồn phát sinh có khối lượng ít (và thường
đơn giản hơn nhiều). Trong đó, những thông tin cần thu thập trước khi tính toán bao gồm:

- Lựa chọn xe thu gom-vận chuyển;
- Xác định đặc tính xe thu gom-vận chuyển: dung tích xe, khối lượng riêng của CTR chứa trong
xe, thời gian sử dụng, hình thức chuyển rác lên xe;
- Thời gian chuyển CTR từ nguồn phát sinh lên đầy xe;
- Xác định vị trí điểm tập kết CTR sau thu gom-vận chuyển;
- Vận tốc xe trên tuyến đường vận chuyển từ nguồn phát sinh đến điểm tập kết và ngược lại;
- Xác định chu kỳ thu gom (1 lần/ngày, 1 lần/tuần,…);
- Xác định vị trí các nguồn phát sinh CTR tập trung và khối lượng CTR cần thu gom;
- Thời gian của một ngày làm việc quy định đối với công nhân thu gom (thường tính bằng 8
giờ/ngày).

Ví dụ 4.2 – Tính số lượng xe thu gom vận chuyển chất thải rắn từ chợ

Tính số lượng xe thu gom cần đầu tư để thu gom CTR từ chợ A trên địa bàn Quận B, biết rằng:

CTR từ chợ được thu gom bằng xe ép có dung tích 16 m3;
-
Khối lượng riêng của CTR trong xe ép là 500 kg/m3
-
- Thời gian sử dụng xe là 10 năm;
- Thời gian chất đầy CTR lên xe 15 phút/xe;
- Đoạn đường từ chợ A đến bãi chôn lấp dài 20 km;
- Xe thu gom được phép chạy với vận tốc 40 km/h;
- Thời gian chờ và đổ CTR tại bãi chôn lấp là 12 phút/chuyến;
- Tổng khối lượng CTR cần thu gom tại chợ A năm 2004 là 150 tấn/ngđ;
- Chu kỳ thu gom là 1 lần/ngày;

53
Chương 4 – Hệ thống thu gom


- Thời gian làm việc của công nhân thu gom là 8 giờ/ngày;
- Hệ số tính đến thời gian không làm việc là W = 0,05.

Bài giải

1. Thời gian hoàn tất một chuyến (hay một tuyến) thu gom
h h
Tchuyến = TLR-CHỢ + ----- + ----- + Ttập kết
vXR vXĐ

15 20 20 12
Tchuyến = ---- + ------ + ----- + ----- = 1,45 h/chuyến
60 40 40 60

3. Số chuyến thu gom của mỗi xe thu gom/ngày (số vòng quay xe) (chuyến/ngày)
Thời gian thu gom/ngày
Nd =
Thời gian thực hiện 1 chuyến thu gom

8 x (1 – W) 8 x (1 – 0,05)
8 h/ngày – thời gian không thu gom rác
= 5 chuyến/thùng.ngày
=
Nd = =
1,45
Thời gian thực hiện 1 chuyến thu gom Tchuyến

4. Tổng số chuyến cần để thu gom toàn bộ CTR của chợ trong ngày
Tổng khối lượng CTR cần thu gom/ngày
N=
Dung tích xe x khối lượng riêng CTR trong xe

150 tấn/ngđ x 103 kg/tấn
= 19 chuyến/ngày
N=
16 m3/chuyến x 500 kg/m3

5. Tổng số xe thu gom cần đầu tư

Tổng số chuyến thu gom/ngày
m=
Số chuyến/xe/ngày

19 chuyến/ngày
m= = 4 xe ép
5 chuyến/xe/ngày

4.3 VẠCH TUYẾN THU GOM

4.3.1 Nguyên tắc vạch tuyến

Các yếu tố cần xem xét khi chọn tuyến đường thu gom và vận chuyển bao gồm:

1. Vị trí, chu kỳ, thời gian lấy rác;
2. Tuyến lấy rác phải bắt đầu và kết thúc ở gần đường giao thông chính (dùng bản đồ địa hình để
phân chia khu vực lấy rác);
3. Ở vùng đồi núi, cao nguyên, tuyến lấy rác phải bắt đầu từ trên cao xuống;
4. Vị trí lấy rác cuối cùng phải ở gần nơi điểm tập kết nhất;
5. Các nguồn phát sinh CTR tập trung phải phải được lấy trước;
54
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


6. Những nguồn phát sinh CTR có khối lượng ít phải được thu gom trong cùng chuyến hoặc
cùng ngày lấy rác;
7. Ở khu vực dễ tắt nghẽn giao thông phải tổ chức lấy rác ngoài giờ cao điểm.

4.3.2 Các bước vạch tuyến thu gom

Vạch tuyến thu gom được thực hiện theo các bước sau:

- Bước 1: Chuẩn bị bản đồ với những thông tin cần thiết về nguồn phát sinh CTR
- Bước 2: Phân tích số liệu và trình bày kết quả tóm tắt dưới dạng bảng số liệu
- Bước 3: Vạch tuyến sơ bộ
- Bước 4: Tính toán cân bằng, đánh giá tuyến đường đã vạch và chọn phương án vạch tuyến.

Bước 1

- Chuẩn bị bản đồ của khu vực lấy rác với những thông tin chính như sau: vị trí, chu kỳ thu
gom, số lượng nguồn phát sinh cần thu gom.
- Xác định khối lượng CTR cần thu gom từ mỗi nguồn phát sinh CTR tập trung. Đối với khu
dân cư, giả sử lượng CTR của hộ gia đình đều như nhau, ghi lại số hộ trong khu nhà cần thu
gom.
- Xác định số nguồn phát sinh được thu gom cho mỗi tuyến.

Bước 2

- Lập bảng số liệu gồm:
+ Chu kỳ thu gom (lần/ngày hoặc lần/tuần)
+ Số vị trí lấy rác
+ Số chuyến (chuyến/ngày hoặc chuyến/tuần)
+ Tính riêng cho từng ngày trong tuần
- Xác định tần suất thu gom của các nguồn phát sinh CTR, bắt đầu bằng nguồn phát sinh có tần
suất thu gom cao nhất.
- Tính toán và phân chia sao cho khối lượng CTR phải thu gom ở các tuyến khác nhau trong
ngày và các ngày khác nhau trong tuần phải như nhau (hoặc gần như bằng nhau).
- Từ những thông tin trên, phát họa sơ bộ tuyến đường vận chuyển.

Bước 3

- Từ kết quả của Bước 2, vạch tuyến đường thu gom, bắt đầu từ trạm xe, đường thu gom phải
qua tất cả các điểm cần lấy rác trong ngày.
- Biến đổi đường thu gom cơ bản đã phát họa để thể hiện được những vị trí lấy rác phụ (nếu
cần).




55
Chương 4 – Hệ thống thu gom


Bước 4

- Sau khi đã vạch tuyến sơ bộ, xác định lại khối lượng CTR và đoạn đường thu gom của mỗi
tuyến. Nếu khối lượng CTR và đoạn đường đi giữa các tuyến khác nhau lệch nhau quá 15%
phải vạch tuyến lại.

Như vậy, để vạch tuyến thu gom CTR từ các hộ gia đình trong khu dân cư, những thông tin sau
đây cần được thu thập:

- Bản đồ quận;
- Dân số và mật độ dân số;
- Tổng số hộ gia đình;
- Số hộ theo từng tuyến đường;
- Khối lượng CTR phát sinh từ mỗi hộ gia đình;
- Thời gian và chu kỳ thu gom;
- Vị trí điểm tập kết CTR sau thu gom (điểm hẹn/trạm trung chuyển);
- Phương tiện thu gom.

Để vạch tuyến thu gom CTR từ các điểm hẹn, những thông tin sau cần được thu thập:

- Bản đồ quận;
- Vị trí các điểm hẹn;
- Công suất (lượng CTR cần thu gom) của từng điểm hẹn;
- Thời gian hoạt động của từng điểm hẹn;
- Chu kỳ thu gom.
- Vị trí điểm tập kết CTR sau thu gom (bãi chôn lấp/trạm trung chuyển);
- Phương tiện thu gom.

Để vạch tuyến thu gom CTR từ các nguồn phát sinh CTR tập trung (ví dụ chợ), những thông tin
sau đây cần được thu thập:

- Bản đồ quận;
- Vị trí các nguồn phát sinh CTR tập trung (ví dụ chợ);
- Lượng CTR của từng nguồn phát sinh tập trung;
- Thời gian thu gom tại mỗi nguồn phát sinh CTR tập trung;
- Chu kỳ thu gom;
- Vị trí điểm tập kết CTR sau thu gom (bãi chôn lấp/trạm trung chuyển);
- Phương tiện thu gom-vận chuyển.




56
CHƯƠNG 5

TRUNG CHUYỂN VÀ VẬN CHUYỂN

5.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA HOẠT ĐỘNG TRUNG CHUYỂN

Hoạt động trung chuyển và vận chuyển cần thiết khi đoạn đường vận chuyển đến trung
tâm xử lý hoặc bãi chôn lấp (BCL) gia tăng làm cho việc vận chuyển trực tiếp không kinh
tế, cũng như khi trung tâm xử lý hoặc BCL nằm ở vị trí rất xa và không thể vận chuyển
trực tiếp CTR đến đó bằng đường quốc lộ. Trạm trung chuyển được sử dụng khi: (1) xảy
ra hiện tượng đổ CTR không đúng quy định do khoảng cách vận chuyển quá xa, (2) vị trí
thải bỏ quá xa tuyến đường thu gom (thường lớn hơn 16 km), (3) sử dụng xe thu gom có
dung tích nhỏ (thường nhỏ hơn 15 m3), (4) khu vực phục vụ là khu dân cư thưa thớt, (5)
sử dụng hệ thống thu gom kiểu thùng chứa di động với thùng chứa tương đối nhỏ để thu
gom chất thải từ khu thương mại và (6) sử dụng hệ thống thu gom thủy lực hoặc khí nén.

Đoạn đường vận chuyển lớn. Trước đây, khi xe ngựa được sử dụng để thu gom chất thải
rắn đô thị, thông thường chất thải thu gom được chuyển sang xe lớn hơn để vận chuyển
đến nơi xử lý hoặc chôn lấp. Tuy nhiên, khi xe tải ra đời và sẵn có nhiên liệu rẻ tiền, hoạt
động trung chuyển hầu như không tồn tại nữa, CTRĐT sau khi thu gom được vận chuyển
trực tiếp đến nơi thải bỏ. Ngày nay, khi chi phí nhân công, vận hành và nhiên liệu gia
tăng và không còn BCL gần nơi thu gom, hoạt động trung chuyển lại trở nên thông dụng.

Vị trí trạm xử lý hoặc BCL ở xa. Khi trạm xử lý hoặc BCL ở những nơi không thể vận
chuyển bằng đường quốc lộ, cần xây dựng trạm trung chuyển (TTC). Nếu chất thải được
vận chuyển bằng đường ống, nên xây dựng kết hợp TTC và trạm xử lý chất thải.

Nhà máy tái chế/trạm trung chuyển. Khuynh hướng quản lý CTR hiện nay là kết hợp
giữa nhà máy thu hồi, tái chế vật liệu với TTC, nơi có thể thực hiện nhiều hoạt động như
phân loại, chế biến compost, sản xuất nhiên liệu từ chất thải và vận chuyển. Việc sử dụng
một nhà máy thu hồi, tái chế vật liệu kết hợp với TTC lớn sẽ tiết kiệm được chi phí và có
thể kết hợp nhiều hoạt động quản lý CTR trong một cơ sở đơn giản.

Trạm trung chuyển ở BCL. Để đảm bảo an toàn, nhiều nhà vận hành BCL đã xây dựng
các khu chứa tạm (gọi là TTC ở BCL) để chứa chất thải từ các xe vận chuyển nhỏ và
riêng lẻ, nhờ đó nguy cơ xảy ra tai nạn ở khu vực BCL giảm đi đáng kể.

5.2 CÁC DẠNG TRẠM TRUNG CHUYỂN

TTC được sử dụng để trung chuyển chất thải rắn từ xe thu gom và những xe vận chuyển
nhỏ sang các xe vận chuyển lớn hơn. Tùy theo phương thức vận hành có thể phân loại
TTC thành 3 loại như sau: (1) chất tải trực tiếp, (2) chất tải-lưu trữ và (3) kết hợp chất tải
trực tiếp và chất tải thải bỏ (Hình 5.1). TTC cũng có thể được phân loại theo công suất
(lượng chất thải có thể trung chuyển và vận chuyển) như sau: loại nhỏ (công suất < 100
tấn/ngày), loại trung bình (công suất khoảng 100 – 500 tấn/ngày) và loại lớn (> 500
tấn/ngày).
Chương 5 – Trung chuyển và vận chuyển




(a) Trạm trung chuyển chất tải trực tiếp




(b) Trạm trung chuyển chất tải lưu trữ




(c) Trạm trung chuyển kết hợp




Hình 5.1 Sơ đồ định nghĩa các loại TTC: (a) chất tải trực tiếp, (b) chất tải-lưu trữ, (c) kết hợp
chất tải trực tiếp – chất tải thải bỏ (Tchobanoglous và cộng sự, 1993).

5.2.1 Trạm trung chuyển chất thải trực tiếp

Tại TTC chất tải trực tiếp, chất thải từ xe thu gom được chuyển sang xe vận chuyển hoặc
chuyển sang thiết bị ép chất thải vào xe vận chuyển hoặc ép thành từng kiện chất thải để
chuyển đến BCL (Hình 5.1 a). Trong một số trường hợp, chất thải được đổ ra bệ đổ và
sau đó được đẩy vào xe vận chuyển sau khi đã tách loại các vật liệu có thể tái chế. Thể

58
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


tích chất thải có thể lưu trữ tạm thời ở bệ phân loại này được gọi là công suất lưu trữ
khẩn cấp của TTC (emergency storage capacity of the station).

TTC chất tải trực tiếp công suất lớn, không có thiết bị ép rác

Trong các TTC chất tải trực tiếp công suất lớn, chất thải từ xe thu gom thường được đổ
trực tiếp lên xe vận chuyển. Để thực hiện được như vậy, TTC loại này thường được xây
dựng theo cấu trúc hai bậc. Bệ thải chất thải được nâng lên cao hơn để có thể đẩy chất
thải từ bệ vào xe vận chuyển, hoặc xe vận chuyển có thể đậu ở vị trí dốc dưới thấp. Ở
một số TTC chất tải trực tiếp, chất thải từ xe thu gom có thể đổ tạm thời trên bệ thải nếu
như xe vận chuyển đã đầy hoặc đang trên đường vận chuyển chất thải đến nơi thải bỏ.
Sau đó, chất thải này sẽ được đẩy vào xe vận chuyển.

Hoạt động của TTC chất tải trực tiếp có thể tóm tắt như sau: khi đến TTC, tất cả các xe
thu gom được cân và xác định vị trí đổ chất thải. Sau khi đã hoàn tất việc đổ chất thải, các
xe này được cân lại một lần nữa và tính lệ phí. Xe vận chuyển có sức chứa rác lớn hơn.
Khi xe vận chuyển đã chứa đầy chất thải và đạt tải trọng cực đại cho phép, chúng được
chuyển đi và vận chuyển đến nơi thải bỏ. Thể tích và khối lượng chất thải trên xe vận
chuyển phải được kiểm tra lại trước khi ra khỏi TTC.

TTC chất tải trực tiếp công suất lớn, có thiết bị ép rác

Trong trường hợp này, thiết bị ép được dùng để ép trực tiếp chất thải vào xe vận chuyển
hoặc tạo thành kiện chất thải. Hoạt động của TTC chất tải trực tiếp có thiết bị ép chất thải
cũng tương tự như hoạt động của TTC chất tải trực tiếp với xe tải thường, chỉ khác là
chất thải được ép vào xe vận chuyển bằng máy ép cố định.

Ở các TTC chất tải trực tiếp có thiết bị ép chất thải thành những kiện chất thải lớn, chất
thải từ xe thu gom được đổ trực tiếp lên bệ thải hoặc trực tiếp vào phễu của hầm ép. Sau
khi đã phân loại các vật liệu có khả năng tái chế, chất thải được đẩy vào máy ép. Kiện
chất thải đã ép được chuyển sang các xe có toa kéo một cầu (semitrailer) để đưa ra BCL.
Với cách tạo thành kiện chất thải có kích thước nhỏ hơn kích thước bên trong của các xe
vận chuyển có toa kéo một cầu mui trần, chi phí vận chuyển có thể giảm đến mức thấp
nhất.

TTC chất tải trực tiếp công suất trung bình và nhỏ, có thiết bị ép rác

Sau khi cân, xe thu gom đi vào TTC và đổ chất thải trực tiếp vào một trong các phễu nối
liền với máy ép hoặc vào một hố chứa chất thải hình chữ nhật. Mỗi hố được trang bị bộ
phận đẩy chất thải vào phễu của máy ép đặt ở vị trí cuối của hố. Nếu không có xe vận
chuyển, chất thải sẽ được đổ tạm thời trên bệ thải, sau đó được đẩy vào phễu của máy ép.

TTC chất tải trực tiếp công suất nhỏ ở vùng nông thôn

Ở vùng nông thôn và nơi vui chơi giải trí, TTC công suất nhỏ được thiết kế sao cho các
thùng chứa chất thải được đổ trực tiếp vào xe thu gom để vận chuyển thẳng đến nơi thải
bỏ. Khi thiết kế và bố trí loại TTC như vậy, điều cốt yếu cần xem xét là tính đơn giản.
Những hệ thống cơ khí phức tạp không thích hợp ở những nơi này. Số lượng thùng chứa
sử dụng tùy thuộc vào phạm vi khu vực phục vụ và chu kỳ thu gom.

59
Chương 5 – Trung chuyển và vận chuyển


TTC chất tải trực tiếp công suất nhỏ ở bãi chôn lấp

Tại TTC này, những vật liệu có khả năng tái chế sẽ được thu hồi. Sau khi đã phân loại,
chất thải được vận chuyển đến ô chôn lấp bằng các xe chuyên dùng.

5.2.2 Trạm trung chuyển chất tải – lưu trữ

Trong TTC chất tải-lưu trữ, chất thải được đổ trực tiếp vào hố chứa, từ hố này chất thải sẽ
được chuyển lên xe vận chuyển bằng nhiều thiết bị phụ trợ khác. Sự khác biệt giữa TTC
chất tải trực tiếp và TTC chất tải-lưu trữ là TTC chất tải lưu trữ được thiết kế để có thể
chứa chất thải trong khoảng từ 1 – 3 ngày.

TTC chất tải – lưu trữ công suất lớn, không có thiết bị ép rác

Trong TTC này, tất cả các xe thu gom đến trạm đều được hướng dẫn để đi theo một tuyến
nhất định đến trạm cân. Thêm vào đó, những thông tin về tên của cơ sở thải chất thải, đặc
điểm xe thu gom và thời gian đến TTC cũng được ghi lại. Sau đó, nhân viên của trạm cân
sẽ điều khiển lái xe đi vào TTC và đổ vào hố chứa chất thải. Khi đã đổ chất thải, xe thu
gom di chuyển ra khỏi TTC.

Trong hố chứa, hai xe ủi được dùng để ủi chất thải về phía phễu nạp liệu ở phía cuối của
mỗi hố. Hai cần trục dạng gầu xúc có khớp nối được lắp đặt phía bên kia của phễu dùng
để tách loại những chất thải có thể làm hư hỏng xe. Chất thải rơi qua phễu vào xe vận
chuyển đã chờ sẵn trên cân ở vị trí thấp hơn. Khi đã đạt khối lượng quy định, nhân viên
vận hành sẽ ra hiệu cho người lái xe biết và vận chuyển xe ra khỏi khu vực chất tải.

TTC chất tải – lưu trữ công suất trung bình, có thiết bị xử lý và thiết bị ép rác

Đối với TTC loại này, chất thải đầu tiên được đổ vào hố chứa. Từ hố chứa, chất thải được
đẩy vào hệ thống băng tải đến máy nghiền. Sau khi nghiền, kim loại có chứa sắt được
tách riêng và chất thải còn lại được nén vào xe vận chuyển để chuyển đến vị trí thải bỏ.

5.2.3 Trạm trung chuyển kết hợp chất tải trực tiếp và chất tải thải bỏ

Ở một số TTC, cả hai phương pháp chất tải trực tiếp và chất tải thải bỏ được sử dụng.
Thường đây là những TTC có nhiều chức năng, hoạt động thu hồi vật liệu cũng có thể kết
hợp ở TTC loại này.

Hoạt động ở TTC dạng này có thể mô tả như sau: tất cả những người chuyển chở CTR
đến TTC đều phải qua khâu kiểm tra ở trạm cân. Những xe thu gom lớn sẽ được cân, sau
đó đổ chất thải trực tiếp sang xe vận chuyển, rồi trở lại trạm cân, cân xe và tính lệ phí thải
bỏ.

Đối với cư dân cũng như những người vận chuyển một lượng đáng kể rác vườn và chất
thải cồng kềnh (tủ lạnh, máy giặt, lò sưởi,…), không phải là nhóm thu gom dịch vụ, đến
TTC, cũng đều được kiểm tra tại trạm cân, nhưng không phải cân. Người sử dụng TTC
phải trả phí tại trạm cân. Nhân viên phục vụ ở đây sẽ kiểm tra tải lượng chất thải bằng
cách quan sát để xem chất thải này có chứa những vật liệu có thể thu hồi không. Nếu có,
nhân viên sẽ hướng dẫn lái xe đổ chất thải ở khu vực tái chế vật liệu trước. Nếu có thể dự

60
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


đoán được lượng vật liệu có khả năng tái chế, lái xe sẽ được cấp giấy vào cửa miễn phí.
Sau khi đã thải bỏ vật liệu tái chế, lái xe mới tiếp tục thải bỏ phần chất thải còn lại đúng
nơi quy định.

Nếu không có vật liệu tái chế, lái xe sẽ vận chuyển thẳng đến nơi đổ chất thải chung. Khu
vực này tách biệt với khu vực chất tải trực tiếp dùng cho các xe thu gom dịch vụ, ở đây
có hai miệng phễu nạp liệu vào xe vận chuyển. Chất thải tích lũy ở đây sẽ được đẩy theo
chu kỳ vào xe vận chuyển.

5.2.4 Hoạt động trung chuyển-vận chuyển tại nhà máy thu hồi vật liệu

Một cách tổng quát, hoạt động trung chuyển tại nhà máy thu hồi vật liệu bao gồm việc
chất tải các vật liệu đã phân loại, đã xử lý và phần chất thải còn lại lên các các xe vận
chuyển để chuyển đến BCL. Nếu chất thải chưa qua xử lý được chuyển trực tiếp sang xe
vận chuyển để chuyển đến BCL, hoạt động trung chuyển được phân loại là dạng chất tải
trực tiếp. Trái lại nếu chất thải đã xử lý như đóng thành kiện được chất lên xe vận
chuyển, hoạt động trung chuyển này được xem là chất tải lưu trữ.

5.3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP VẬN CHUYỂN

Xe vận chuyển đường bộ, xe lửa và tàu thủy là những phương tiện chủ yếu sử dụng để
vận chuyển chất thải rắn. Một cách tổng quát, các xe vận chuyển sử dụng phải thỏa mãn
những yêu cầu sau: (1) chi phí vận chuyển thấp nhất, (2) chất thải phải được phủ kín
trong suốt thời gian vận chuyển, (3) xe phải được thiết kế để vận chuyển trên đường cao
tốc, (4) không vượt quá giới hạn khối lượng cho phép, (5) phương pháp tháo dỡ chất thải
phải đơn giản và có khả năng thực hiện độc lập.

5.4 NHỮNG YÊU CẦU THIẾT KẾ TRẠM TRUNG CHUYỂN

Khi thiết kế TTC những yếu tố quan trọng sau đây cần được xem xét:

- Loại TTC;
- Công suất TTC;
- Thiết bị, dụng cụ phụ trợ;
- Yêu cầu về vệ sinh môi trường.

Loại TTC. Với những loại TTC như đã trình bày trên, khi thiết kế cần xác định rõ hoạt
động tại TTC có gồm cả công tác thu hồi vật liệu tái chế không. Nếu có, diện tích TTC
phải đủ lớn để bảo đảm có thể thực hiện được chức năng này.

Công suất TTC. Lượng CTR đưa về TTC và sức chứa của TTC phải được đánh giá một
cách cẩn thận trong quá trình quy hoạch và thiết kế TTC. Lượng chất thải đưa về TTC
phải được tính toán sao cho các xe thu gom không phải chờ đợi quá lâu để đổ chất thải.
Do kinh phí đầu tư thiết bị vận chuyển gia tăng nên cần phân tích cân bằng giữa chi phí
TTC và chi phí hoạt động vận chuyển bao gồm cả thiết bị và nhân công. Ví dụ có thể đạt
hiệu quả kinh tế hơn khi tăng sức chứa của TTC và hoạt động với ít xe vận chuyển bằng
cách tăng thời gian làm việc hơn là sử dụng TTC nhỏ hơn và mua nhiều xe vận chuyển
hơn. Đối với TTC chất tải-lưu trữ, công suất của TTC thay đổi tương ứng với thể tích
CTR thu gom trong ½ đến 1 ngày. Công suất của TTC cũng có thể thay đổi theo loại

61
Chương 5 – Trung chuyển và vận chuyển


phương tiện sử dụng để chất tải lên xe vận chuyển. Tuy vậy, thông thường sức chứa của
TTC không vượt quá thể tích CTR sinh ra trong 3 ngày.

Yêu cầu về thiết bị và các dụng cụ phụ trợ. Thiết bị và các dụng cụ phụ trợ sử dụng ở
TTC phụ thuộc vào chức năng của TTC trong hệ thống quản lý CTR. Ở TTC chất tải trực
tiếp, một số thiết bị cần dùng để đẩy chất thải vào xe vận chuyển hoặc để phân bố đều
chất thải trên các xe vận chuyển. Chủng loại và số lượng thiết bị, dụng cụ yêu cầu thay
đổi theo công suất của trạm. Ở các TTC chất tải-lưu trữ, một hoặc nhiều xe ủi cần thiết để
đập vụn và đẩy chất thải vào phễu nạp liệu. Một số dụng cụ khác cần dùng để phân bố
chất thải và làm đồng đều tải lượng trên các xe vận chuyển.

Cân là dụng cụ không thể thiếu được ở tất cả các TTC vừa và lớn để có thể giám sát hoạt
động của trạm và để xây dựng hệ thống dữ liệu công nghệ và quản lý có ý nghĩa. Cân
cũng cần thiết khi TTC tính lệ phí dựa trên khối lượng chất thải. Trạm cân cũng phải
được trang bị điện thoại và hệ thống liên lạc hai chiều (intercom) để nhân viên điều hành
trạm cân có thể liên lạc với lái xe.

Yêu cầu về môi trường. Tại các TTC cần lắp đặt hệ thống xử lý khí thải. Đối với các
TTC chất tải trực tiếp cần phải xây dựng mái che, sử dụng các lưới chắn để hạn chế hiện
tượng bay các thành phần chất thải nhẹ theo gió. Hoạt động của TTC phải được giám sát
chặt chẽ, các chất thải rơi vãi phải được vệ sinh ngay không để tích lũy lâu hơn 2 giờ. Ở
những TTC lớn cần xây dựng hệ thống xử lý sơ bộ nước thải trước khi thải bỏ vào hệ
thống thoát nước của khu vực. Ở những vùng xa, cần xây dựng trạm xử lý nước thải hoàn
chỉnh để xử lý nước rỉ rác sinh ra tại TTC.

Vấn đề sức khỏe và an toàn lao động. Để giảm nồng độ bụi trong khu vực chứa CTR ở
TTC chất tải-lưu trữ, người ta sử dụng biện pháp phun nước trong không gian phía trên
hố chứa. Các công nhân làm việc ở đây phải được trang bị mặt nạ chống bụi. Trong các
TTC chất tải-lưu trữ, các máy ủi làm việc trong hố chứa phải có cabin kín, được trang bị
máy điều hòa không khí và các thiết bị lọc bụi. Để hạn chế tai nạn, người dân không
được phép đổ trực tiếp chất thải vào hố chứa ở các TTC lớn.

5.5 LỰA CHỌN VỊ TRÍ TRẠM TRUNG CHUYỂN

TTC nên được bố trí (1) gần khu vực cân, (2) dễ dàng tiếp cận với tuyến đường giao
thông chính và các trạm điều phối xe, (3) ở những nơi có thể hạn chế đến mức thấp nhất
những ảnh hưởng đến cộng đồng dân cư và môi trường do các hoạt động của TTC, (4) ở
những nơi mà việc xây dựng và vận hành TTC sẽ có hiệu quả kinh tế cao nhất. Thêm vào
đó, nếu TTC được sử dụng để xử lý CTR như thu hồi vật liệu và sản xuất năng lượng,
những hoạt động này phải được đánh giá và kiểm soát.

Vì tất cả những yếu tố nêu trên ít khi được thỏa mãn đồng thời nên cần phân tích cân
nhắc tính ưu tiên giữa những yếu tố này. Việc phân tích đối với những vị trí khác nhau
dựa trên chi phí vận chuyển sẽ được mô tả dưới đây. Phương pháp này có thể áp dụng
trong những trường hợp cần phải lựa chọn giữa một số vị trí khả thi để xây dựng TTC.

5.5.1 Lựa chọn vị trí trạm trung chuyển dựa trên chi phí vận chuyển

Với những điều kiện lý tưởng, TTC cần đặt tại những nơi có chi phí vận chuyển thấp
nhất. Tuy nhiên, vấn đề khó khăn cho các cơ quan quản lý chất thải rắn là chi phí vận
62
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


chuyển ngày càng trở nên ít quan trọng đối với việc lựa chọn vị trí thích hợp để xây dựng
TTC.

5.5.2 Lựa chọn vị trí trạm trung chuyển dựa tên các điều kiện giới hạn

Trong các trường hợp khi hai hoặc nhiều TTC và BCL được sử dụng, vấn đề được đặt ra
là vị trí nào sẽ là tối ưu từ mỗi TTC đến mỗi BCL.

Giả sử phải xác định chi phí thấp nhất để vận chuyển một lượng CTR từ một trong ba
TTC đến một trong ba BCL. Sơ đồ định nghĩa trong trường hợp này được trình bày trong
Hình 5.2. Giả thiết rằng (1) tổng lượng chất thải vận chuyển đến BCL bằng tổng lượng
chất thải đã chuyển đến TTC (điều kiện cân bằng vật chất), (2) mỗi BCL chỉ tiếp nhận
một lượng chất thải xác định (có thể do đường vận chuyển đến một BCL cho trước bị hạn
chế) và (3) lượng chất thải vận chuyển từ mỗi TTC lớn hơn hoặc bằng 0. Các vấn đề này
được thể hiện dưới dạng công thức toán học như sau:

1. Gọi vị trí TTC là i;
2. Gọi vị trí BCL là j;
3. Khi đó, Xij là lượng chất thải vận chuyển từ TTC i đến BCL j;
4. Cij là chi phí vận chuyển chất thải từ TTC i đến BCL j;
5. Ri là tổng lượng chất thải đưa đến TTC i;
6. Dj là tổng lượng chất thải có thể chứa ở BCL j;
7. Nếu gọi F là hàm mục đích thể hiện tổng chi phí vận chuyển là nhỏ nhất, thì hàm số F
được xác định (F) bởi tổng các giá trị như trình bày dưới đây phải là nhỏ nhất đối với
những điều kiện giới hạn:

X11C11 + X12C12 + X21C21 + X22C22 + X23C23 + X31C31 + X32C32 + X33C33 = F

8. Mô tả dưới dạng công thức toán học
3 3

∑∑ X
F= C ij
ij
j =1 i =1


Theo các giới hạn sau:
3

∑X = Ri i=1–3
ij
j =1


3

∑X j=1-3
≤ D ji
ij
j =1


Xij ≥ 0

Điều kiện giới hạn 1 là lượng chất thải vận chuyển đến BCL phải bằng lượng chất thải
chuyển đến TTC. Điều kiện giới hạn 2 là tổng lượng chất thải vận chuyển từ TTC đến
BCL nhỏ hơn hoặc bằng sức chứa của BCL. Điếu kiện giới hạn 3 là khối lượng chất thải
vận chuyển từ TTC phải lớn hơn hoặc bằng 0.




63
Chương 5 – Trung chuyển và vận chuyển
X11 D1
T1

X21
T2 X12
X31
X22
D2
X13
T3 X32
X23
X33
T = Trạm trung chuyển
D = Bãi chôn lấp

D3
Hình 5.2 Sơ đồ xác định vị trí TTC và BCL theo các điều kiện giới hạn.

Bài toán xác định vị trí thích hợp của TTC và BCL theo các điều kiện giới hạn thường
được gọi là bài toán vận chuyển trong lĩnh vực quản lý chất thải rắn. Để giải bài toán này
có thể áp dụng phương pháp tối ưu hóa theo quy hoạch tuyến tính.




64
CHƯƠNG 6

TÁI CHẾ CHẤT THẢI
6.1 TÁI CHẾ LON NHÔM

So với những thành phần chất thải có khả năng tái chế như giấy, thủy tinh, nhựa, lon
nhôm là loại chất thải được tái chế thành công nhất. Điều này có thể được giải thích là do
nguyên liệu sản xuất giấy, thủy tinh và nhựa khá nhiều và rẻ tiền. Trong khi đó, quặng
nhôm phải được nhập từ nước ngoài nên chí phí cao và tốn thời gian chờ đợi. Hơn nữa,
các nhà máy sản xuất nhôm nhận thấy rằng nguồn cung cấp nguyên liệu trong nước thuận
tiện hơn. Tái chế lon nhôm mang lại hiệu quả kinh tế do:
- Việc tái chế tạo ra nguồn nguyên liệu trong nước ổn định;
- Năng lượng cần thiết để sản xuất 1 lon nhôm từ nhôm tái chế ít hơn so với từ nhôm
nguyên chất 5%;
- Lon nhôm được tái chế là loại nguyên liệu đồng nhất, có thành phần xác định biết
trước và hầu như không có tạp chất;
- Tái chế cho phép các nhà máy sản xuất lon nhôm cạnh tranh với các nhà máy sản xuất
bao bì thủy tinh và kim loại.
Đơn vị thu mua lon nhôm đều yêu cầu lon nhôm không bị nhiễm bẩn bởi đất, cát và chất
thải thực phẩm. Lon nhôm phải được ép và đóng thành kiện với kích thước, khối lượng
theo quy định của cơ sở sản xuất, không chứa nước, chất bẩn, các loại lon khác hoặc
nhôm dạng lá.

6.2 TÁI CHẾ GIẤY VÀ CARTON

Giấy là thành phần thường chiếm tỷ lệ khá cao trong các thành phần CTRĐT. Do đó, việc
thu hồi và tái sử dụng giấy sẽ mang lại nhiều lợi ích kinh tế nhờ giảm được lượng rác đổ
về BCL, tái sử dụng nguồn sợi sẵn có, giảm tác động đến rừng do hạn chế do hạn chế
việc khai thác gỗ làm giấy và giảm năng lượng tiêu thụ cần thiết để sản xuất giấy.

Các nhà máy giấy thường tái chế lại các sản phẩm bị hỏng và phế liệu từ các nhà máy sản
xuất sản phẩm giấy vì phế liệu được biết rõ thành phần và thường giấy chưa in nên có thể
thay thế nguyên liệu sản xuất giấy trực tiếp. Các loại giấy có thể tái chế bao gồm:

- Giấy báo;
- Thùng carton hỏng;
- Giấy chất lượng cao;
- Giấy loại hỗn hợp.

Giấy báo. Giấy báo tẩy mực được dùng để sản xuất ấn phẩm mới, giấy vệ sinh và giấy
chất lượng cao. Phần còn lại hầu như được sử dụng để sản xuất thùng carton và các sản
phẩm xây dựng (như carton xốp, trần nhà, vách ngăn,…).

Thùng carton. Giấy carton là một trong những nguồn giấy phế liệu riêng biệt để tái chế.
Nguồn phát sinh giấy carton đáng kể nhất là từ siêu thị và các cửa hàng bán lẻ. Thùng
Chương 6 – Tái chế chất thải


carton được ép thành kiện và chuyển đến cơ sở tái chế làm vật liệu cho lớp đáy hoặc lớp
giữa của các dạng bao bì carton.

Giấy chất lượng cao. Giấy chất lượng cao bao gồm giấy in, giấy trắng, giấy màu từ sách
(giấy viết, bản đánh máy và giấy tờ tài chính khác), gáy sách hay phần giấy phế liệu cắt
xén từ sách, giấy vẽ tranh. Các loại giấy này có thể thay thế trực tiếp bột gỗ hoặc có thể
tẩy mực để sản xuất giấy vệ sinh hoặc các loại giấy chất lượng cao khác.

Giấy lộn hỗn hợp. Giấy lộn hỗn hợp bao gồm giấy báo, tạp chí và nhiều loại giấy khác.
Giấy hỗn hợp được dùng để sản xuất thùng carton và các sản phẩm ép khác.

Thị trường tiêu thụ giấy phế liệu chịu ảnh hưởng đáng kể bởi nền kinh tế chung của khu
vực vì phần lớn giấy chất lượng thấp được sử dụng để sản xuất các sản phẩm xây dựng
và thùng chứa hàng tiêu dùng. Các nhà máy tái sử dụng giấy phế liệu yêu cầu giấy không
bị nhiễm bẩn các thành phần khác như cát, đất, kim loại, thủy tinh, chất thải thực
phẩm,… Một số cơ sở khác bắt buộc phải phân loại riêng giấy in laser với các loại giấy in
khác vì mực in laser không thể tẩy sạch được. Bên cạnh đó, giấy phải được ép đóng thành
kiện để giảm thể tích.

6.3 TÁI CHẾ NHỰA

Các sản phẩm nhựa ngày càng chiếm lĩnh thị trường vì chúng có khả năng thay thế các
sản phẩm chế tạo từ kim loại, thủy tinh và giấy. Do đặc tính nhẹ nên chi phí vận chuyển
các sản phẩm nhựa bao giờ cũng rẻ tiền hơn so với kim loại và thủy tinh. Sản phẩm nhựa
đa dạng về hình dạng, thích hợp với các loại thực phẩm ướt cũng như sử dụng trong các
lò vi ba. Cùng với sự phát triển các mặt hàng tiêu dùng bằng nhựa, nhựa phế thải, đặc biệt
là nilon ngày càng chiếm tỷ trọng đáng kể trong thành phần CTRĐT.

Hầu hết các nhà sản xuất các sản phẩm bao bì nhựa hiện nay đều ký hiệu sản phẩm của
họ theo số thứ tự từ 1 đến 7, đặc trưng cho hầu hết các loại nhựa sản xuất để tạo điều kiện
thuận lợi cho việc phân loại và tái chế.

Bảng 6.1 Phân loại, ký hiệu và nguồn sử dụng nhựa

Vật liệu Ký hiệu Nguồn sử dụng
Polyethylene terephathlate 1-PETE Chai nước giải khát, bao bì thực phẩm
High-density polyethylene 2-HDPE Chai sữa, bình đựng xà phòng, túi xách,…
Vinyl/polyvinyl chloride 3-PVC Hộp đựng thức ăn trong gia đình, ống dẫn,…
Low-density polyethylene 4-LDPE Bao bì nilon, tấm trải bằng nhựa,…
Polypropylene 5-PP Thùng, sọt, hộp, rổ, …
Polystyrene 6-PS Ly, đĩa
Các loại nhựa khác 7-loại khác Tất cả các sản phẩm nhựa khác
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.

Polyethylene Terephthalate (PETE). PETE được tái chế đầu tiên để sản xuất các loại sợi
polyester dùng trong sản xuất túi ngủ, gối, chăn và quần áo mùa đông. Sau này, PETE
còn được sử dụng để chế tạo thảm, các sản phẩm đúc, băng chuyền, bao bì thực phẩm và
các sản phẩm khác, nhựa kỹ thuật còn dùng trong công nghiệp sản xuất ô tô.
High density Polyethylene (HDPE). Đặc tính của HDPE thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào
sản phẩm cần chế tạo. Các bình sữa thường được sản xuất từ loại nhựa có độ nóng chảy
66
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


thấp. Trong khi đó, HDPE cứng có độ nóng chảy cao nên cho phép nhựa chảy dễ dàng
vào các khuôn đúc. Tính chất của HDPE dạng hạt phụ thuộc rất nhiều vào nguyên liệu
ban đầu. Do đó, để kiểm soát chất lượng của nhựa hạt tái chế, các nhà sản xuất không
trộn lẫn những loại nhựa khác nhau hoặc không trộn cùng loại nhựa nhưng khác độ nóng
chảy với nhau. HDPE tái chế thường dùng để sản xuất can chứa bột giặt và thùng chứa
dầu nhớt. Các loại thùng chứa này thường có ba lớp, trong đó lớp giữa được chế tạo bằng
nguyên liệu tái chế. HDPE tái chế còn được dùng để chế tạo các loại khăn phủ, túi chứa
hàng hóa, ống dẫn, thùng chứa nước và đồ chơi trẻ em.

Polyvinyl Chloride (PVC). PVE được sử dụng rộng rãi làm bao bì thực phẩm, dây điện,
chất cách điện và ống nước. Mặc dù PVC là loại nhựa có chất lượng cao hầu như không
cần pha trộn phụ gia, hiện nay rất ít các phế liệu PVC được tái chế vì chi phí thu gom và
phân loại khá cao. Các sản phẩm từ nhựa PVC tái chế bao gồm bao bì hàng tiêu dùng,
màn cửa, tấm lót xe tải, thảm trải phòng thí nghiệm, tấm lót sàn nhà, lọ hoa, đồ chơi trẻ
em, ống nước,…

Low-density polyethylene (LDPE). Các bao nhựa được phân loại bằng tay, tách các tạp
chất bẩn và tái chế. Tuy nhiên, một trong những khó khăn là do mực in trang trí trên các
bao bì cũ không tương thích với màu của hạt nhựa tái chế. Do đó, giải pháp thích hợp là
dùng nhựa tái chế để sản xuất các sản phẩm có màu sậm.

Polyethylene (PP). PP thường được dùng để sản xuất pin ô tô, nắp thùng chứa, nhãn hiệu
của chai lọ và một phần nhỏ để sản xuất bao bì thực phẩm. Nhãn và nắp chai PP thường
được tái chế cùng với các sản phẩm từ nhựa PE. Phần lớn PP được dùng để chế tạo
những đồ dùng để ngoài trời, hộp thư, tường rào. Các nhà máy sản xuất pin cũng thu hồi
PP để sản xuất các pin mới.

Polystyrene (PS). Các sản phẩm quen thuộc của PS bao gồm bao bì thực phẩm, đĩa, khay
đựng thịt, ly uống nước, bao bì đóng gói sản phẩm, đồ dùng nhà bếp, hộp đựng yogurt,…
PS tái chế được dùng để sản xuất văn phòng phẩm, khay thức ăn, chất cách điện và đồ
chơi.

Các loại nhựa khác. Các nhà sản xuất sử dụng nhựa hỗn hợp để tái chế thành loại hạt
nhựa dùng để sản xuất các mặt hàng không yêu cầu khắt khe về đặc tính nhựa sử dụng
chẳng hạn như bàn ghế ngoài sân, chỗ đậu xe, hàng rào, … Vì không cần phân loại riêng
phế liệu nhựa nên các nhà sản xuất dễ dàng thu mua được loại phế liệu này với chi phí
thấp. Tuy nhiên, các loại phế liệu PETE phải được tách riêng hỗn hợp nhựa này vì chúng
có nhiệt độ nóng cao hơn các loại nhựa khác.

Các loại nhựa phế liệu sau khi thu gom được phân loại bằng tay theo màu sắc và loại bỏ
các thành phần nhựa không đạt yêu cầu. Quy trình công nghệ thu hồi và tái chế nhựa
được trình bày tóm tắt trong Hình 6.1. Phế liệu nhựa được phân loại thành từng loại như
PE, PP, PS, …, sau đó được làm sạch bằng nhiều cách tùy theo loại phế liệu. Sau đó, phế
liệu được xay, bằm, rửa sạch và phơi khô. Tùy theo yêu cầu sản phẩm, các mẫu nhựa sau
khi phơi khô sẽ được trộn màu và đưa vào máy tạo hạt để tạo thành hạt nhựa nguyên liệu
nhựa.




67
Chương 6 – Tái chế chất thải



Nhựa phế Rửa
Xay/bằm
Làm sạch
Phân loại (PE, PP,...)
liệu

Thành phầm Tạo hạt Làm khô
Hình 6.1 Quy trình tái chế phựa phế liệu.

Về mặt môi trường, các cơ sở tái chế nhựa luôn thải ra mùi hôi do nhựa bị nấu chảy.
Ngoài ra, trong quá trình tạo hạt, nhựa dẻo phải đi qua một vỉ lọc và vỉ lọc này luôn bị bít
kín bởi chất bẩn (thường hai tiếng phải thay một vỉ để tiết kiệm, các cơ sở này thường tập
trung các vỉ này lại và đốt cho cháy hết phần chất bẩn, việc đốt vỉ này tạo ra những luồng
khói đầy bụi và khí độc. Bên cạnh khí thải, các cơ sở này thường làm tắc nghẽn hệ thống
thoát nước do hoạt động xay rửa phế liệu. Do đó cần có biện pháp quản lý chặt chẽ.

Một cách tổng quát, các cơ sở tái chế nhựa yêu cầu nhựa phế liệu phải được phân loại
trước theo tiêu chuẩn quy định của cơ sở, không được lẫn các chất bẩn, nước và phải
được đóng thành kiện theo kích thước và khối lượng quy định. Nếu không thỏa mãn các
tiêu chuẩn trên, giá thu mua phế liệu sẽ bị giảm.

6.4 TÁI CHẾ THỦY TINH

Trong thành phần CTRĐT tại các hộ gia đình, thủy tinh chiếm khoảng 0-0,4%. Trong đó,
chủ yếu là miểng chai. Các loại chai lọ nguyên hầu như được người dân bán lại cho
những người thu mua phế liệu. Những lợi ích của việc thu hồi và tái chế thủy tinh có thể
kể đến bao gồm tái sử dụng nguyên liệu, tiết kiệm năng lượng, giảm diện tích chôn lấp
cần thiết và trong một số trường hợp cụ thể, làm phân compost có chất lượng tốt hơn
(sạch hơn), thủy tinh còn là thành phần làm tăng chất lượng nhiên liệu sản xuất từ chất
thải.

Hầu hết thủy tinh được dùng để sản xuất các loại chai lọ thủy tinh mới, một phần nhỏ
dùng để chế tạo bông thủy tinh hoặc chất cách điện bằng sợi thủy tinh, vật liệu lát đường
và vật liệu xây dựng như gạch, đá lát tường, đá lát sàn nhà và bêtông nhẹ.

Các cơ sở sản xuất chai thủy tinh dùng miểng chai cùng với các nguyên liệu khác (như
cát, soda, đá vôi) vì nhiệt độ nấu chảy có thể được giảm đáng kể. Do đó, các cơ sở này
đồng ý trả giá miểng chai cao hơn so với nguyên liệu thô vì có thể tiết kiệm được năng
lượng và tăng tuổi thọ của lò nấu thủy tinh. Điều bất lợi khi sử dụng miểng chai làm
nguyên liệu là hầu như các loại miểng chai đều bị nhiễm bẩn nên gây ảnh hưởng đến chất
lượng và màu sắc của sản phẩm.

Các nhà máy chế biến sợi thủy tinh cũng sử dụng một phần miểng chai trong quy trình
chế biến như do yêu cầu chất lượng nguyên liệu khắt khe hơn nên hầu hết miểng chai sử
dụng được thu mua từ các cơ sở sản xuất thủy tinh khác.

Các loại phế liệu thủy tinh không thể phân loại theo màu được dùng để sản xuất vật liệu
lát đường và các vật liệu xây dựng khác. Tuy nhiên, việc tái sử dụng miểng chai để sản
xuất vật liệu lát đường cũng gặp trở ngại vì chi phí vận chuyển và sản xuất cao. Hơn nữa
sản phẩm mới này cũng không có chất lượng cao hơn so với sản phẩm sản xuất từ nguyên
liệu cổ điển.

68
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


6.5 TÁI CHẾ SẮT VÀ THÉP
Sắt, thép thu hồi từ CTRĐT chủ yếu là các dạng lon thiếc và sắt phế liệu. Các lon thép
hoặc bao bì thép (thường gọi là lon thiếc vì được tráng một lớp thiếc bên ngoài để chống
gỉ) được phân loại riêng, ép và đóng thành kiện trước khi chuyển đến các cơ sở tái chế.
Các lon, vỏ hộp này đầu tiên được cắt vụn tạo điều kiện cho quá trình tách thực phẩm
thừa và giấy nhãn bằng quá trình hút chân không. Nhôm và những kim loại màu khác
được phân loại bằng phương pháp từ tính. Thép sau khi làm sạch các tạp chất nói trên
được khử thiếc bằng cách gia nhiệt trong lò nung để làm hóa hơi thiếc hoặc bằng quá
trình hóa học sử dụng NaOH và tác nhân oxy hóa. Thiếc được thu hồi từ dung dịch bằng
quá trình điện phân tạo thành thiếc dạng thỏi.
Thép đã khử thiếc được dùng để sản xuất thép mới. Các phế liệu được khử thiếc bằng
phương pháp gia nhiệt không thích hợp để sản xuất thiếc vì quá trình gia nhiệt làm cho
một phần thiếc khuếch tán vào thép và làm cho thép mới không tinh khiết.

6.6 TÁI CHẾ KIM LOẠI MÀU

Những phế liệu kim loại màu được thu hồi từ đồ dùng để ngoài trời, đồ dùng nhà bếp,
thang xếp, dụng cụ, máy móc, từ chất thải xây dựng (dây đồng, máng nước, cửa, …). Hầu
như phế liệu kim loại màu đều được tái chế nếu chúng được phân loại và tách các tạp
chất khác như nhựa, cao su, vải,…

6.7 TÁI CHẾ CAO SU

Cao su được thu hồi để tái chế lốp xe, làm nhiên liệu và nhựa rải đường. Cũng như các
thành phần phế liệu khác, cao su sau khi phân loại cũng được ép thành kiện để giảm thể
tích trước khi chuyển đến cơ sở tái chế. Quy trình tái chế được trình bày trong Hình 6.2.
Cao su Đúc
Lưu hóa
Nghiền Tách vải, bố Trộn chất phụ gia
phế thải

Hình 6.2 Quy trình tái chế cao su phế thải.

6.8 TÁI CHẾ PIN GIA DỤNG

Hầu như những người tiêu dùng đều không nhận thức rằng pin gia dụng là một nguồn
chất thải độc hại. Việc tái chế pin gia dụng rất khó vì hầu như có ít công ty có công nghệ
thích hợp để tái chế pin gia dụng. Thêm vào đó, pin tiểu (đặc biệt là loại đồng hồ đeo tay,
pin viết chỉ bảng,…) rất khó phân loại và có thể gây độc do hơi thủy ngân. Các loại pin
kiềm và carbon-kẽm không thể tái chế được và vì có chứa thủy ngân nên chúng phải
được thải bỏ theo quy định đối với chất thải nguy hại. Chỉ có pin Ni-Cd hoặc pin oxyt
thủy ngân và oxýt bạc mới có thể tái chế được.

6.9 TÁI CHẾ RÁC THỰC PHẨM

Rác thực phẩm có thể được phân loại để sản xuất phân compost hoặc thu hồi khí
methane. Trong thành phần CTRĐT, rác thực phẩm thường chiếm tỷ lệ cao nhất khoảng
50% trở lên. Do đó, nếu có thể tái sử dụng toàn bộ lượng rác thải này, các vấn đề nan giải
về diện tích chôn lấp và những khó khăn trong giải quyết các vấn đề môi trường tại các
BCL sẽ hầu như không đáng kể. Hầu hết các hệ thống sản xuất phân compost đều bắt đầu

69
Chương 6 – Tái chế chất thải


từ việc phân loại các vật liệu có khả năng tái chế, kim loại, những chất độc hại, sau đó
nghiền nhỏ đến kích thước thích hợp và tách các thành phần tạp chất khác (nếu cần). Sản
phẩm của quá trình composting thường dùng làm chất cải tạo đất. Tuy nhiên, do quá trình
phân loại không triệt để, trong thành phần rác thực phẩm làm phân compost thường lẫn
thủy tinh và nilon làm sản phẩm kém giá trị. Ở một số nơi, sản phẩm compost thường
được dùng làm vật liệu che phủ BCL.

Methane được sản xuất từ rác thực phẩm nhờ quá trình phân hủy kỵ khí trong điều kiện
không kiểm soát chặt chẽ tại các BCL hợp vệ sinh hay trong điều kiện kiểm soát của các
thiết bị kỵ khí. Khí methane được ưa chuộng vì là loại nhiên liệu sạch và có thể lưu trữ
được. Phần chất rắn còn lại trong các thiết bị phân hủy kỵ khí này có thể dùng sản xuất
phân compost hoặc vật liệu che phủ BCL.




70
CHƯƠNG 7

XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ

Mục đích của xử lý chất thải rắn là làm giảm hoặc loại bỏ các thành phần không mong
muốn trong chất thải và tận dụng tối đa vật liệu và năng lượng sẵn có trong chất thải. Khi
lựa chọn phương pháp xử lý chất thải rắn cần xem xét các yếu tố sau:

- Thành phần, tính chất chất thải rắn;
- Tổng lượng chất thải rắn cần xử lý;
- Khả năng thu hồi sản phẩm và năng lượng;
- Yêu cầu bảo vệ môi trường.

Các phương pháp có thể áp dụng để xử lý chất thải rắn bao gồm:

- Phương pháp cơ học như phân loại, nén, ép, nghiền, cắt, băm,...
- Phương pháp sinh học (chế biến phân compost, sản xuất biogas)
- Phương pháp hóa học như đốt.

7.1 XỬ LÝ CƠ HỌC

7.1.1 Phân loại

Phân loại chất thải rắn cần thiết để thu hồi các vật liệu có giá trị tái chế (thu hồi tài
nguyên) và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình chuyển hóa hoặc thu hồi năng lượng
sinh học. Quá trình phân loại chất thải rắn có thể thực hiện tại những khâu khác nhau
trong hệ thống quản lý CTRĐT như:

- Ngay tại nguồn phát sinh (hộ gia đình, khu thương mại, khu công cộng,...);
- Tại trạm trung chuyển;
- Tại trạm xử lý hay trạm phân loại tập trung.

Các thành phần có thể phân loại từ CTRĐT bao gồm giấy, carton, túi nilon, nhựa, gỗ,
kim loại, vỏ lon đồ hộp, thủy tinh,... Các thành phần này có thể tách loại bằng phương
pháp thủ công hay cơ giới. Các thiết bị cơ khí có thể sử dụng cho mục đích phân loại rác
bao gồm:

- Quạt gió. Phương pháp này được sử dụng để phân loại các chất thải rắn khô, có trọng
lượng khác nhau. Quạt gió hoạt động tạo luồng khí, cuốn theo các vật nhẹ như giấy,
túi nilon, nhờ đó tách được các thành phần này ra khỏi chất thải hỗn hợp.

- Sàng. Sàng được dùng để phân loại các thành phần chất thải có kích thước khác nhau.

- Phân loại bằng từ. Thiết bị phân loại bằng từ được sử dụng để thu hồi sắt vụn từ chất
thải rắn.
Chương 7 – Công nghệ xử lý


7.1.2 Nén ép

Ép (nén) rác là một khâu quan trọng trong quá trình xử lý chất thải rắn. Hiện nay, các
phương tiện vận chuyển chất thải rắn đều được trang bị bộ phận ép rác nhằm làm tăng
sức chứa của xe và hiệu suất vận chuyển. Tại các bãi chôn lấp, rác cũng được nén để tăng
công suất hay kéo dài thời gian phục vụ của bãi chôn lấp. Các thiết bị nén ép có thể là các
máy nén cố định và di động hoặc các thiết bị nén cao áp. Máy ép cố định được sử dụng ở
các khu dân cư, khu công nghiệp, khu thương mại, trạm trung chuyển. Máy ép di động
thường đi kèm với xe vận chuyển và container.

7.2 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KỴ KHÍ

7.2.1 Định nghĩa quá trình phân hủy kỵ khí

Phân hủy kị khí là quá trình phân hủy chất hữu cơ trong môi trường không có oxy ở điều
kiện mesophilic (30-40oC) hoặc thermophilic (50-65oC). Sản phẩm của quá trình phân
hủy kị khí là khí sinh học, có thể sử dụng như một nguồn năng lượng và bùn đã được ổn
định, có thể sử dụng như nguồn bổ sung dinh dưỡng cho cây trồng.

Quá trình phân hủy kị khí được chia làm phân hủy kị khí khô và phân hủy kị khí ướt.
Phân hủy kị khí khô là quá trình phân hủy kị khí mà vật liệu đầu vào có độ ẩm 60 – 65%,
phân hủy kị khí ướt là quá trình phân hủy kị khí mà vật liệu đầu vào có độ ẩm 85 – 90%.
Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí xảy ra theo phản ứng sau:

CnHaObNcSd + xH2O yCH4 + zCO2 + tNH3 + uH2S

Trong quá trình phân hủy kị khí, sự phân hủy của chất hữu cơ xảy ra qua bốn giai đoạn
như trình bày trong Bảng 7.1. Có thể thiết kế và vận hành bể phản ứng phân hủy kị khí
theo 1 giai đoạn hoặc 2 giai đoạn. Trong thiết kế hai giai đoạn, giai đoạn 1 gồm quá trình
thủy phân và acid hóa (khoảng 1-3 ngày). Giai đoạn 2 gồm quá trình acetate hóa và
methane hóa. Ưu và nhược điểm của phân hủy kị khí theo 1 giai đoạn và 2 giai đoạn
được trình bày trong Bảng 7.2.

Bảng 7.1 Các giai đoạn phân hủy chất hữu cơ trong quá trình ủ kị khí
Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Giai đoạn 3 Giai đoạn 4
Tên giai đoạn Thủy phân Acid hóa Acetate hóa Methane hóa
Các chất ban đầu Đường phức tạp, Đường đơn giản, Amino acid, acetate
protein, chất béo acid hữu cơ
Vi sinh vật Vi khuẩn acid Vi khuẩn Vi khuẩn
hóa acetate hóa methane hóa
Sản phẩm Đường đơn giản, Amino acid, acid acetate
hữu cơ
Khí sinh ra CO2 CO2, H2 CO2, NH4, H2 CO2, NH4




72
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Bảng 7.2 Ưu và nhược điểm của phân hủy kị khí theo 1 giai đoạn và 2 giai đoạn
1 giai đoạn 2 giai đoạn
Ưu điểm Chi phí đầu tư thấp Hệ thống ổn định
Kỹ thuật vận hành đơn giản Có thể tối ưu hóa theo từng giai đoạn
Sử dụng thời gian lưu và thể tích hiệu quả
Diệt vi khuẩn gây bệnh tốt (pH thấp ở giai
đoạn 1)
Nhược điểm Không thể tối ưu hóa hệ thống Chi phí đầu tư cao
pH không ổn định Kỹ thuật vận hành phức tạp
Tính ổn định của hệ thống thấp

7.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kị khí

Cũng như các quá trình phân hủy khác, quá trình phân hủy kị khí bị ảnh hưởng bởi các
yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, độ kiềm, nồng độ muối,… Khoảng tối ưu thích hợp cho quá
trình phân hủy kị khí của các yếu tố này được trình bày trong Bảng 7.3.

Bảng 7.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kị khí

Các yếu tố ảnh hưởng Đơn vị Khoảng thích hợp
0
Nhiệt độ C 30-35 và 50-55
pH - 6,6 - 8
Độ ẩ m % > 50
Redox potential mV < -330
Độ kiềm mgCaCO3/l > 2000
Muối g/kg TLK < 20
Ammonium g/l < 1-2,5
Hydrogen sulphide Mmol, %thể tích < 3, < 1
Sulphide Mg/l < 100-400
Acid hữu cơ Mg/l < 15000

Tùy thành phần nguyên liệu đầu vào, mà thành phần khí methane trong hỗn hợp khí sinh
học sẽ dao động trong khoảng từ 30 - 75%. Bảng 7.4 trình bày phần trăm khí methane tạo
thành từ quá trình phân hủy kị khí theo từng loại cơ chất khác nhau.

Bảng 7.4 Phần trăm khí methane tạo thành từ quá trình phân hủy kị khí

Loại cơ chất Khí CH4 Khí CO2 Khí NH3 Khí H2S
(% thể tích) (% thể tích) (% thể tích) (% thể tích)
Đường 50 50 - -
Chất béo 71-75 29 - -
Protein 38-50 38 18 6

Với hỗn hợp khí sinh học có nồng độ CH4 trong khoảng 35-55% thể tích và nồng độ CO2
khoảng 44% thể tích, có thể tạo thành 3,5 – 5,5 kwh/m3 hỗn hợp khí.




73
Chương 7 – Công nghệ xử lý


7.2.3 Ứng dụng quá trình phân hủy kỵ khí để thu hồi biogas
Trong những năm gần đây, việc áp dụng quá trình phân hủy kỵ khí xử lý chất thải hữu cơ
đã trở nên phổ biến vì quá trình này không những giảm được các tác động có hại từ chất
thải tới môi trường mà còn giúp thu hồi khí methane và sản phẩm phân hủy để sử dụng
như chất bổ sung dinh dưỡng cho đất. Các quá trình phân hủy kỵ khí đã được áp dụng
trong thực tế ở nhiều nước trên thế giới được trình bày tóm tắt trong Bảng 7.5.

Bảng 7.5 Các quá trình phân hủy kỵ khí

Quá trình Quốc gia Hiện trạng
Mô tả quá trình
Phân hủy kỵ Mỹ Thí nghiệm
SEBAC là quá trình gồm ba giai đoạn. Trong giai đoạn
khí dạng mẻ đầu, chất nạp liệu đã nghiền được ủ với nước rò rỉ tuần
nối tiếp hoàn từ thiết bị phản ứng của giai đoạn 3 ở trạng thái
nhau phân hủy cuối. Các acid bay hơi và các sản phẩm của
(SEBAC) quá trình lên men khác tạo thành trong thiết bị phản ứng
giai đoạn 1 được chuyển sang thiết bị phản ứng giai đoạn
2 để chuyển hóa thành methane.
Quá trình Thuïy Sỹ Chưa phát KAMPOGAS là quá trình phân hủy kỵ khí mới được áp
KAMPOGAS triển dụng để xử lý chất thải rau quả và rác vườn. Thiết bị
phản ứng có dạng trụ tròn đặt thẳng đứng, được trang bị
máy khuấy thủy lực và được vận hành ở nồng độ chất
rắn cao trong khoảng nhiệt độ thermophilic.
Quá trình Bỉ Đã phát DRANO được sử dụng để chuyển hóa phần chất hữu cơ
DRANO triển có trong CTRSH để tạo thành năng lượng và các sản
phẩm dạng humus. Quá trình phân hủy xảy ra trong thiết
bị phản ứng dòng chảy tầng thẳng đứng không khay trộn
cơ khí. Nước rò rỉ ở đáy thiết bị được tuần hoàn. Thiết bị
DRANO được vận hành ở nồng độ chất rắn cao và trong
khoảng nhiệt độ mesophilic.
Quá trình Đứ c Đã phát BTA được phát triển chủ yếu để xử lý phần chất hữu cơ
BTA triển có trong CTRSH. Quá trình xử lý BTA bao gồm: (1) xử
lý sơ bộ chất thải bằng phương pháp cơ học, nhiệt và
phương pháp hóa học; (2) phân loại chất rắn có khả năng
phân hủy sinh học hòa tan và không hòa tan; (3) thủy
phân kỵ khí các chất thải rắn có khả năng phân hủy sinh
học; (4) Methan hóa chất rắn có khả năng phân hủy sinh
học hòa tan. Quá trình methane hóa xảy ra ở nồng độ
chất rắn thấp và khoảng nhiệt độ mesophilic (lên men
ấm). Sau khi tách nước, chất rắn không phân huỷ, với
nồng độ tổng cộng khoảng 35% được dùng như vật liệu
compost.
Quá trình Pháp Đã phát Quá trình VALOGRA bao gồm 3 công đoạn: phân loại,
VALOGRA triển tạo khí methan và tinh chế. Thiết bị lên men kỵ khí hoạt
động ở nồng độ chất rắn cao và trong khoảng nhiệt độ
lên men ấm. Quá trình xáo trộn chất hữu cơ trong thiết bị
được thực hiện bằng cách tuần hoàn khí sinh học dưới áp
suất ở đáy thiết bị phân hủy.
Quá trình Hà Lan Chưa phát BIOCELL là hệ thống hoạt động từng mẻ để xử lý chất
BIOCELL triển thải được phân loại tại nguồn (như rau quá thải, rác
vườn,..) và chất thải nông nghiệp. Thiết bị sử dụng có

74
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


dạng hình trụ tròn, đường kính 11,25 m và chiều cao 4,5
m. Chất rắn nạp liệu có tỷ lệ thành phần 30% chất thải
hữu cơ đã phân loại từ CTRSH trộn lẫn với 70% chất rắn
đã phân hủy từ mẻ trước đó.
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.

KOMPOGAS. Kompogas được phát minh ở Thụy Sỹ vào cuối thập niên 80 bởi Walter
Schmid. Nguồn tài chính được chính phủ Thụy Sỹ cung cấp, mô hình Kompogas đầu tiên
được xây dựng thử nghiệm ở Rümlang, Thụy Sỹ vào năm 1991. Công ty có 20 mô hình
đang hoạt động và 7 mô hình khác đang được lên kế hoạch xây dựng (Kompogas, 2004).

Hầu hết nguyên liệu cho các mô hình Kompogas từ rác thải đô thị đã được phân loại tại
nguồn. Khi được đưa vào mô hình, đầu tiên chất thải sẽ được xử lý cơ học loại bỏ kim
loại và nghiền nhỏ. Sau đó nguyên liệu được phân loại tiếp để đưa vào xử lý nóng
(thermal treatment) hay xử lý sinh học. Những phần hữu cơ còn lại được đưa vào kho
trung chuyển để đảm bảo dòng ổn định (constant flow) cho hệ thống cấp liệu, nơi tạo ra
hỗn hợp đồng nhất (homogenous mixture) có thể bơm được. Sau khi qua một hệ thống
trao đổi nhiệt, nguyên liệu được đưa vào buồng phân hủy, một hầm ủ plug – flow nằm
ngang trong điều kiện nhiệt độ thermophilic và ủ trong 15 – 20 ngày. Những vi trùng gây
bệnh và hạt cỏ dại sẽ được loại ra trong quá trình này. Hệ thống cánh gạt quay ngắt quãng
một cách chậm chạp giúp dồn chất thải qua bể ủ, để đồng nhất và tách khí trong khối bùn
nhão, đồng thời giữ lại thành phần lơ lửng nặng hơn. Hệ thống được giám sát chặt chẽ
nhằm duy trì nồng độ chất rắn từ 23 – 28% để dòng vật liệu không bị tắc nghẽn. Do nhu
cầu hóa học của hệ thống, kích thước của bể phản ứng bị giới hạn. Có thể tăng công suất
hệ thống từ 5000 đến 100.000 tấn/năm trong cùng diện tích bằng cách lắp đặt các bể phản
ứng song song.

Một máy phát điện sử dụng nhiên liệu Biogas thu hồi đảm bảo cung cấp 100% nhu cầu
cần thiết cho toàn bộ hệ thống mà còn có thể có điện bán. Trong một số trường hợp,
Biogas được tinh luyện thành gas thiên nhiên để sử dụng cho các loại phương tiện hoặc
hòa vào mạng lưới gas. Những trạm nhiên liệu gas thiên nhiên ở Thụy Sỹ cho phép gas
được sử dụng thường xuyên trong lĩnh vực giao thông, đồng thời ưu tiên cho các phương
tiện của Kompogas. Các chất sau khi ủ được phân loại thành phân bùn lỏng và Compost
rắn, cả 2 đều có thể tiêu thụ. Sản phẩm compost được xử lý thêm qua giai đoạn ủ kị khí 3
– 4 tuần. Tổng cộng thời gian cho quá trình ủ kỵ khí làm compost trong hệ thống là 6
tuần (Kompogas 2004).

DRANCO. Tổ chức quản lý chất thải hữu cơ của Bỉ đã phát triển mô hình phân hủy kị
khí vào năm 1984 ở Gent, Bỉ. Mô hình có tính chất thương mại đầu tiên đã được cấp
bằng sáng chế là quá trình Dranco ở Brecht, Bỉ với công xuất hằng ngày là 20.000 tấn.
Và hiện có 13 mô hình trên thế giới sử dụng quá trình Dranco.




75
Chương 7 – Công nghệ xử lý




THIẾT BỊ
Biogaz
Chất thải sinh hoạt ĐỐ T


SÀN CẤP THIẾT BỊ THU MÁY PHÁT
DRANCO
HỒI GAZ
LIỆU ĐIỆN
Mạng lưới điện
THIẾT BỊ
PHÂN HỦY
LÒ HƠI
KỴ KHÍ
MÁY
NGHIỀN 3
3,150m




Hơi nước
>40
M ÁY SÀNG
THÙNG
NGHIỀN
QUAY
THIẾT BỊ
SÀNG T RỘ N
>40 THÙNG QUAY
(40mm) M ÁY ÉP
NO3-
-

-------------------------------------------------------------------------------
NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O

Vì NH4+ cũng được tổng hợp trong mô tế bào, phản ứng đặc trưng cho quá trình tổng
hợp mô tế bào như sau:

NH4+ + 4CO2 + HCO3- + H2O → C5H7O2N + 5O2
Phương trình phản ứng nitrate hóa tổng hợp xảy ra như sau:

22NH4+ + 37O2 + 4CO2 + HCO3- → 21NO3- + C5H7O2N + 20H2O + 42H+

Nhiệt độ 0C

60
50
40
30
20
Pha
Thermophilic Pha tröôûng thaønh
10 thích
0 nghi
Mesophilic Thời gian
Pha tăng trưởng
mesophilic
Hình 7.13 Biến thiên nhiệt độ trong quá trình ủ phân compost.

82
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


7.3.3 Mục đích, lợi ích và hạn chế của quá trình chế biến compost

Mục đích và lợi ích chính của quá trình làm compost bao gồm:

1. Ổn định chất thải. Các phản ứng sinh học xảy ra trong quá trình làm compost sẽ
chuyển hóa các chất hữu cơ dễ thối rữa sang dạng ổn định, chủ yếu là các chất vô cơ
ít gây ô nhiễm môi trường khi thải ra đất hoặc nước.
2. Làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh. Nhiệt của chất thải sinh ra từ quá trình
phân hủy sinh học có thể đạt khoảng 600C, đủ để làm mất hoạt tính của vi khuẩn gây
bệnh, virus và trứng giun sán nếu như nhiệt độ này được duy trì ít nhất 1 ngày. Do đó,
các sản phẩm của quá trình chế biến compost có thể thải bỏ an toàn trên đất hoặc sử
dụng làm chất bổ sung dinh dưỡng cho đất.
3. Thu hồi dinh dưỡng và cải tạo đất. Các chất dinh dưỡng (N, P, K) có trong chất thải
thường ở dạng hữu cơ phức tạp, cây trồng khó hấp thụ. Sau quá trình chế biến
compost, các chất này được chuyển hóa thành các chất vô cơ như NO3- và PO43- thích
hợp cho cây trồng. Sử dụng sản phẩm của quá trình cheá bieán compost bổ sung dinh
dưỡng cho đất có khả năng làm giảm sự thất thoát dinh dưỡng do rò rỉ vì các chất dinh
dưỡng vô cơ tồn tại chủ yếu dưới dạng không tan. Thêm vào đó, lớp đất trồng cũng
được cải tiến nên giúp rễ cây phát triển tốt hơn.
4. Làm khô bùn. Phân người, phân động vật và bùn chứa khoảng 80-95% nước, do đó
chi phí thu gom, vận chuyển và thải bỏ cao. Làm khô bùn trong quá trình ủ phân
compost là phương pháp lợi dụng nhiệt sinh ra từ quá trình phân hủy sinh học chất
hữu cơ để làm bay hơi nước.
5. Tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng. Đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới chứng
minh sự tăng khả năng kháng bệnh của cây được trồng trong đất bón compost. Cho
đến nay, ở Việt Nam compost chưa được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Tuy
nhiên các nghiên cứu ứng dụng compost vào nông nghiệp đã cho những kết quả khả
quan. Với hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ hấp thụ và chủng loại vi sinh vật đa dạng,
phân hữu cơ không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn giảm thiểu bệnh trên
cây trồng. So với các loại phân hóa học khác cây trồng chỉ hấp thụ được một phần
nhưng đối với compost cây trồng có khả năng hấp thụ hầu hết các chất dinh dưỡng,
đồng thời cây trồng phát triển tốt và có khả năng kháng bệnh cao.

Những hạn chế của quá trình làm compost có thể kể đến bao gồm:

1. Hàm lượng chất dinh dưỡng trong compost không thỏa mãn yêu cầu;
2. Do đặc tính của chất thải hữu cơ có thể thay đổi rất nhiều theo thời gian, khí hậu và
phương pháp thực hiện, nên tính chất của sản phẩm cũng khác nhau. Bản chất vật liệu
chế biến compost thường làm cho sự phân bố nhiệt độ trong đống phân không đồng
đều, do đó, khả năng làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây bệnh trong sản phẩm
compost cũng không hoàn toàn.
3. Quá trình chế biến compost tạo mùi hôi, gây mất mỹ quang, …



83
Chương 7 – Công nghệ xử lý


4. Hầu hết các nhà nông vẫn thích sử dụng phân hóa học vì không quá đắt tiền, dễ sử
dụng và tăng năng suất cây trồng một cách rõ ràng.

7.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến compost

Tốc độ phân hủy chất hữu cơ trong quá trình chế biến compost chịu ảnh hưởng bởi nhiều
yếu tố như nhiệt độ, pH, vi sinh vật, oxy, chất hữu cơ, độ ẩm, tỷ lệ C/N và cấu trúc chất
thải. Hình 7.14 mô tả những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến compost.

Cấu trúc


Dinh
pH Khối lượng,
Độ xốp
Nước
dưỡng C/N Thể tích


Trở lực



Trao đổi khí


Nồng độ
CO2/O2

Nhiệt độ
Hoạt tính VSV

Hình 7.14 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình composting (Frank, 2000).

Nhiệt độ (Day and Shaw, 2001; Frank, 2000; Hamelers, 2000; Rynk và cộng sự, 1992)

Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt tính của vi sinh vật trong quá trình
chế biến compost. Hầu hết các nghiên cứu đều cho rằng duy trì nhiệt độ thermophilic
(55-650C) trong luống ủ compost là thích hợp nhất, vì ở nhiệt độ này, quá trình chế biến
compost vẫn hiệu quả và mầm bệnh bị tiêu diệt. Nhiệt độ tăng trên ngưỡng này sẽ ức chế
hoạt động của vi sinh vật. Tuy nhiên, ở nhiệt độ thấp hơn thermophilic, compost không
đạt tiêu chuẩn về mầm bệnh. Nhiệt độ trong luống ủ compost có thể được điều chỉnh
bằng nhiều cách khác nhau như hiệu chỉnh tốc độ thổi khí và độ ẩm cô lập khối phân với
môi trường bên ngoài bằng cách che phủ hợp lý.

Vi sinh vật (Day and Shaw, 2001; Frank,2000; Hamelers, 2000; Rynk và cộng sự, 1992)

Chế biến compost là một quá trình phức tạp bao gồm nhiều loại vi sinh vật khác nhau. Vi
sinh vật trong quá trình chế biến compost bao gồm nấm, actinomycetes và vi khuẩn.


84
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Những loại vi sinh vật này có sẵn trong chất thải hữu cơ, có thể bổ sung thêm vi sinh vật
từ các nguồn khác để giúp quá trình phân hủy xảy ra nhanh và hiệu quả hơn.

pH (Day and Shaw, 2001; Rynk và cộng sự, 1992)

Vi sinh vật cần một khoảng pH tối ưu để hoạt động. pH tối ưu cho quá trình chế biến
compost khoảng 6,5 tới 8,0. Tùy thuộc vào thành phần, tính chất của chất thải, pH sẽ thay
đổi trong quá trình chế biến compost. Rynk và cộng sự (1992) cho rằng chất hữu cơ với
pH ban đầu từ 5,5 tới 9,0 có thể composting một cách hiệu quả.

Độ ẩm (Day and Shaw, 2001; Hamelers, 2000; Haug, 1993; Richard và cộng sự, 2002;
Rynk và cộng sự, 1992)

Nước (độ ẩm) là một yếu tố cần thiết cho hoạt động của vi sinh vật trong quá trình chế
biến compost vì nước cần thiết cho quá trình hòa tan dinh dưỡng và nguyên sinh chất của
tế bào. Độ ẩm thấp hơn 20% có thể gây ức chế nghiêm trọng quá trình sinh học. Độ ẩm
quá cao sẽ dẫn đến rò rỉ chất dinh dưỡng và vi sinh vật gây bệnh cũng như bất lợi cho quá
trình thổi khí do hiện tượng bít kín các khe rỗng không cho không khí đi qua và tạo môi
trường kỵ khí bên trong khối ủ compost. Độ ẩm tối ưu đối với quá trình chế biến compost
dao động trong khoảng 50-60%. Độ ẩm thấp có thể được điều chỉnh bằng cách thêm
nước vào. Nếu độ ẩm cao, trộn thêm các vật liệu độn để có độ ẩm thích hợp.

Độ ẩm của phân bắc, bùn và phân động vật thường cao hơn giá trị tối ưu, do đó cần bổ
sung các chất phụ gia để giảm độ ẩm đến giá trị cần thiết. Đối với hệ thống chế biến
compost vận hành liên tục, độ ẩm có thể được khống chế bằng cách tuần hoàn sản phẩm
compost như sơ đồ sau đây:
Khí thải


QUÁ TRÌNH Sản phẩm phân
Cơ chất hữu cơ Hỗn hợp
COMPOSTING compost, xp, Sr
ướt, xc, Sc xm, Sm


Không khí

Tuần hoàn
xr, Sr
xc : tổng khối lượng ướt của cơ chất làm phân compost nạp liệu trong 1 ngày;
xp : tổng khối lượng ướt của sản phẩm compost trong 1 ngày;
xr : tổng khối lượng ướt của sản phẩm compost tuần hoàn trong 1 ngày;
xm : tổng khối lượng ướt của hỗn hợp vật liệu làm phân compost trong 1 ngày;
Sc : hàm lượng chất rắn của cơ chất làm phân compost (%);
Sr : hàm lượng chất rắn của sản phẩm compost và phần tuần hoàn (%);
Sm : hàm lượng chất rắn của hỗn hợp trước khi làm phân (%);
Rw : tỷ lệ tuần hoàn tính theo khối lượng ướt của sản phẩm tuần hoàn và khối lượng ướt
của cơ chất làm phân compost;
Rd : tỷ lệ tuần hoàn tính theo khối lượng khô của sản phẩm tuần hoàn và khối lượng khô
của chất làm phân compost.
85
Chương 7 – Công nghệ xử lý


Như vậy tổng khối lượng (ướt) của hỗn hợp là

xm = xc + xr (1)

Phần chất rắn của hỗn hợp làm phân

Smxm = Scxc + Srxx (2)

Hay

Sm (xc + xr) = Scxc + Srxr (3)

Tỷ lệ tuần hoàn theo khối lượng ướt
xr
RW = (4)
xc
Từ (4) và (3) ta có:

Sm − Sc (5)
RW =
Sr − Sm

Tỷ lệ tuần hoàn khô
S r xc
Rd = (6)
Sc xc

Thay (6) vào (3):
Sm
−1
Sc (7)
Rd =
S
1− m
Sr

Ví dụ 7.1. Tính lượng sản phẩm compost có độ ẩm 20% phải tuần hoàn để hỗn hợp ủ
compost đạt độ ẩm tối ưu 60%. Biết rằng nguyên liệu sử dụng là bùn và trấu có hàm
lượng chất rắn lần lượt là 10% và 50%, được phối trộn theo tỷ lệ khối lượng khô là 1 : 5.

Bài giải

- Độ ẩm của nguyên liệu
- Hàm lượng chất rắn của cơ chất Sc = 1 – 0,7 = 0,3

- Hàm lượng chất rắn trong hỗn hợp làm phân compost Sm = 1 – 0,6 = 0,4
- Hàm lượng chất rắn trong sản phẩm compost Sp = Sr = 1 – 0,2 = 0,8
- Tỷ lệ tuần hoàn tính theo khối lượng ướt

S m − Sc 0,4 − 0,3
RW = = = 0,25
S r − S m 0,8 − 0,4
86
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị



- Nếu sử dụng 6 kg cơ chất khô, khối lượng cơ chất ướt tương ứng là 6/0,3 = 20 kg.
- Khối lượng sản phẩm compost ướt cần tuần hoàn là
xr = 0,25 xc = 0,25 x 20 = 5 kg.

Độ xốp (Epstein, 1997; Hamelers, 2000; Haug, 1993, Leege và cộng,1997)

Độ xốp là một yếu tố quan trọng trong quá trình chế biến compost. Độ xốp tối ưu sẽ thay
đổi tùy theo loại vật liệu chế biến compost. Các tài liệu nghiên cứu trước đây cho thấy,
nhiều loại vật liệu có độ xốp trong khoảng 35 - 60% có thể chế biến compost một cách
thành công. Khoảng tối ưu nhất là trong khoảng 32 - 36%. Độ xốp thấp sẽ hạn chế sự vận
chuyển oxygen, nên hạn chế giải phóng nhiệt và làm tăng nhiệt độ trong đống compost.
Ngược lại, độ xốp cao có thể dẫn tới nhiệt độ trong đống compost thấp, không đảm bảo
tiêu diệt mầm bệnh. Độ xốp có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng vật liệu tạo cấu
trúc với tỷ lệ trộn hợp lý.

Thổi khí (Hamelers, 2000; Haug, 1993)

Khí ở môi trường xung quanh được cung cấp tới đống compost để vi sinh vật sử dụng
cho sự phân hủy chất hữu cơ, cũng như làm bay hơi nước và giải phóng nhiệt. Nếu khí
không được cung cấp đầy đủ thì có thể hình thành những vùng kỵ khí trong đống
compost, gây mùi hôi. Lượng không khí cung cấp cho khối ủ compost có thể được thực
hiện bằng cách:

- Đảo trộn;
- Cắm ống tre;
- Thải chất thải từ tầng lưu chứa trên cao xuống thấp;
- Thổi khí.

Quá trình đảo trộn cung cấp khí không đủ theo cân bằng tỷ lượng. Điều kiện hiếu khí chỉ
thỏa mãn đối với lớp trên cùng, các lớp bên trong hoạt động trong môi trường tùy tiện
hoặc kỵ khí. Do đó, tốc độ phân hủy giảm và thời gian cần thiết để quá trình làm phân
hoàn tất bị kéo dài.

Cấp khí bằng phương pháp thổi khí đạt hiệu quả phân hủy cao nhất. Tuy nhiên, lưu lượng
khí phải được khống chế thích hợp. Nếu cấp quá nhiều khí sẽ dẫn đến chi phí cao và gây
mất nhiệt của khối phân, kéo theo sản phẩm không đảm bảo an toàn vì có thể chứa vi sinh
vật gây bệnh. Khi pH của môi trường trng khối phân compost lớn hơn 7, cùng với quá
trình thổi khí sẽ làm thất thoát N dưới dạng NH3. Trái lại, nếu thổi khí quá ít, môi trường
bên trong khối phân trở nên kỵ khí. Vận tốc thổi khí cho quá trình ủ compost thường
trong khoảng 5-10 m3 khí/tấn nguyên liệu/giờ.

Chất hữu cơ (Frank, 2000; Hamelers, 2000)

Vận tốc phân hủy dao động tùy theo thành phần, tính chất của chất hữu cơ. Chất hữu cơ
hòa tan dễ phân hủy hơn chất hữu cơ không hòa tan. Lignin và ligno - cellulosics là
những chất phân hủy rất chậm.

87
Chương 7 – Công nghệ xử lý


Kích thước hạt (Day and Shaw, 2001; Hamelers, 2000; Haug, 1993; Rynk và cộng sự,
1992)

Kích thước hạt ảnh hưởng lớn tới tốc độ phân hủy sinh học. Quá trình phân hủy hiếu khí
xảy ra trên bề mặt hạt. Hạt có kích thước nhỏ sẽ có tổng diện tích bề mặt lớn nên sẽ tăng
sự tiếp xúc với oxy, làm tăng tốc độ phân hủy. Hạt quá nhỏ sẽ có độ xốp thấp, ảnh hưởng
đến quá trình thổi khí và kéo theo ức chế tốc độ phân hủy. Ngược lại, hạt có kích thước
quá lớn sẽ làm cho khối ủ compost có độ xốp cao, tạo ra các kênh thổi khí làm cho sự
phân bố khí không đồng đều, không có lợi cho quá trình chế biến compost. Kích thước
hạt tối ưu cho quá trình chế biến trong khoảng đường kính từ 3 tới 50 mm. Kích thước
hạt tối ưu có thể đạt được bằng cách cắt, nghiền và sàng vật liệu thô ban đầu. CTRSH và
chất thải nông nghiệp phải được nghiền đến đến kích thước thích hợp trước khi làm phân.
Phân bắc, bùn và phân động vật thường có kích thước hạt mịn, thích hợp cho quá trình
phân hủy sinh học.

Dinh dưỡng

Thông số dinh dưỡng quan trọng nhất là tỷ lệ carbon/nitơ (C/N). Phospho (P) là nguyên
tố quan trọng kế tiếp. Lưu huỳnh (S), canxi (Ca) và các nguyên tố vi lượng khác cũng
đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của tế bào.

Theo báo cáo của Alexander (1961), khoảng 20 – 40% C của chất thải hữu cơ (trong chất
thải nạp liệu) cần thiết cho quá trình đồng hóa thành tế bào mới, phần còn lại chuyển hóa
thành CO2. Tuy nhiên, những tế bào này có chứa khoảng 50% C và 5% N theo khối
lượng khô. Như vậy, nhu cầu N trong nguyên liệu làm phân compost chiếm khoảng 2-4%
C ban đầu, hay nói cách khác tỷ lệ C/N vào khoảng 25:1.

Tỷ lệ C/N của các chất thải khác nhau được trình bày trong Bảng 7.6. Trừ phân ngựa và
lá khoai tây, tỷ lệ C/N của tất cả các chất thải khác đều phải được hiệu chỉnh ñeå đạt giá
trị tối ưu là 25:1 trước khi tiến hành chế biến compost.

Bảng 7.6 Tỷ lệ C/N của các chất thải

Chất thải N (% khối lượng khô) Tỷ lệ C/N
Phân bắc 5,5-6,5 6-10
Nước tiểu 15-18 0,8
Máu 10-14 3,0
Phân động vật - 4,1
Phân bò 1,7 18
Phân gia cầm 6,3 15
Phân cừu 3,8 -
Phân heo 3,8 -
Phân ngựa 2,3 25
Bùn cống thải thô 4-7 11
Bùn cống thải đã phân hủy 2,4 -
Bùn hoạt tính 5 6
Cỏ cắt xén 3-6 12-15
Chấ thải rau quả 2,5-4 11-12
Cỏ hỗn hợp 2,4 19

88
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Lá khoai tây 1,5 25
Trấu lúa mì 0,3-0,5 128-150
Trấu yến mạch 0,1 48
Mạt cưa 0,1 200-500
Nguồn: Chongrak, 1996.

Trong thực tế, việc tính toán và hiệu chỉnh chính xác tỷ số C/N tối ưu gặp khó khăn vì
những lý do sau:

1. Một phần các cơ chất C như cellulose và lignin khó bị phân hủy sinh học, chỉ bị phân
hủy sau một khoảng thời gian dài.
2. Một số chất dinh dưỡng cần thiết cho vi sinh vật không sẵn có.
3. Quá trình cố định N có thể xảy ra dưới tác dụng của nhóm vi khuẩn Azotobacter, đặc
biệt khi có mặt đủ PO43-.
4. Phân tích hàm lượng C khó đạt kết quả chính xác.

Hàm lượng carbon có thể xác định theo phương trình sau:

100 − %tro
%C =
1,8
% C trong phương trình này là lượng vật liệu còn lại sau khi nung ở nhiệt độ 550oC trong
1 giờ. Do đó, một số chất thải chứa phần lớn nhựa (là thành phần bị phân hủy ở 550oC) sẽ
có giá trị %C cao, nhưng đa phần không có khả năng phân hủy sinh học.

Nếu tỷ lệ C/N của vật liệu làm compost cao hơn giá trị tối ưu, sẽ hạn chế sự phát triển
của vi sinh vật do thiếu N. Chúng phải trải qua nhiều chu trình chuyển hóa, oxy hóa phần
carbon dư cho đến khi đạt tỷ lệ C/N thích hợp. Do đó, thời gian cần thiết cho quá trình
làm phân compost bị kéo dài hơn và sản phẩm thu được chứa ít mùn hơn. Theo những
nghiên cứu của trường Đại Học California, USA (Haug, 1980), nếu tỷ lệ C/N ban đầu là
20, thời gian cần thiết cho quá trình làm compost là 12 ngày, nếu tỷ lệ này dao động
trong khoảng 20 – 50, thời gian cần thiết là 14 ngày và nếu tỷ lệ C/N = 78, thời gian cần
thiết sẽ là 21 ngày.

Ở tỷ lệ C/N thấp (như phân bắc và bùn), N sẽ thất thoát dưới dạng khí NH3, đặc biệt ở
điều kiện nhiệt độ cao, pH cao và có thổi khí.

Tóm lại, những thông số quan trọng điều khiển quá trình làm compost bao gồm độ ẩm, tỷ
lệ C/N và nhiệt độ. Đối với hầu hết chất thải hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học, khi
độ ẩm đạt 50-60% và được cấp khí đầy đủ, tốc độ quá trình trao đổi chất sẽ tăng. Các vi
sinh vật hiếu khí sử dụng chất hữu cơ làm thức ăn và phát triển mô tế bào từ nguồn nitơ,
phospho, carbon và các chất dinh dưỡng khác. Do carbon hữu cơ được sử dụng làm
nguồn năng lượng và carbon của tế bào nên nhu cầu carbon lớn hơn nhiều so với nitơ.
Những thông số quan trọng trong quá trình làm phân compost hiếu khí được trình bày
tóm tắt trong Bảng 7.7.




89
Chương 7 – Công nghệ xử lý


Bảng 7.7 Các thông số quan trọng trong quá trình chế biến compost hiếu khí

Thông số Giá trị
Kích thước Kích thước tối ưu của chất thải dao động trong khoảng 25 – 75 mm (1 – 3 in).
Tỷ lệ C/N Tỷ lệ C/N tối ưu dao động trong khoảng 25 : 1. Nếu tỷ lệ này thấp có thể sinh
khí NH3. Hoạt tính sinh học cũng có thể bị cản trở ở tỷ lệ C/N thấp. Ở tỷ lệ cao,
hỗn hợp thiếu nitơ.
Độ ẩ m Độ ẩm có thể dao động trong khoảng 50-60% trong quá trình chế biến compost.
Giá trị độ ẩm tối ưu khoảng 55%.
Mức độ xáo Để tránh hiện tượng khô, tạo thành bánh, tạo kênh khí, trong quá trình ủ
trộn compost, vật liệu phải được xáo trộn định kỳ. Chu kỳ xáo trộn tùy thuộc vào
dạng quá trình thực hiện.
Nhiệt độ phải được duy trì trong khoảng 50 – 55oC trong một vài ngày đầu và
Nhiệt độ
khoảng 55-60oC trong những ngày sau đó. Nếu nhiệt độ vượt quá 66oC, hoạt
tính sinh học sẽ giảm đáng kể.
Nhu cầu Lượng oxy cần thiết được tính toán dựa trên cân bằng tỷ lượng. Không khí chứa
không khí oxy cần thiết phải tiếp xúc đều với tất cả các phần của vật liệu làm phân.
pH Để đạt được quá trình phân hủy hiếu khí tối ưu, giá trị pH phải dao động trong
khoảng 7,0 – 7,5. Để hạn chế sự thất thoát nitơ dưới dạng khí NH3, pH không
được phép vượt quá 8,5.
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.

Chất lượng compost

Chất lượng compost được đánh giá dựa trên 4 nhân tố như sau:

- Mức độ lẫn tạo chất (thủy tinh, plastic, đá, kim loại nặng, chất thải hóa học, thuốc trừ
sâu…);
- Nồng độ các chất dinh dưỡng (dinh dưỡng đa lượng N, P, K; dinh dưỡng trung lượng
Ca, Mg, S; dinh dưỡng vi lượng Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co, Bo.);
- Mật độ vi sinh vật gây bệnh (thấp ở mức không ảnh hưởng có hại tới cây trồng);
- Độ ổn định (độ chín, hoai) và hàm lượng chất hữu cơ (độ ổn định liên quan tới nhiệt
độ, độ ẩm và nồng độ oxygen trong quá trình chế biến compost; độ ổn định thường tỷ
lệ nghịch với hàm lượng chất hữu cơ, khi thời gian ủ compost kéo dài, độ ổn định của
compost sẽ tăng đi đôi với hàm lượng chất hữu cơ trong compost giảm).

7.3.5 Kinh nghiệm chế biến compost trên thế giới

Theo Richard và Rynk (2001) và Rynk và cộng sự (1992) có các phương pháp ủ compost
như sau:

- Phương pháp ủ ngoài trời là phương pháp ủ mà vật liệu ủ không có hoặc rất ít được
chứa trong container.
- Phương pháp ủ trong container là phương pháp ủ mà vật liệu ủ được chứa trong
container, túi đựng hay trong nhà.
- Phương pháp thổi khí thụ động là phương pháp mà oxygen (khí) được cung cấp tới
hệ thống theo các con đường tự nhiên như khuếch tán, gió, đối lưu nhiệt,…



90
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


- Phương pháp thổi khí cưỡng bức là phương pháp mà oxygen được cung cấp tới hệ
thống bằng quạt thổi khí, bơm nén khí qua hệ thống phân phối khí như ống phân phối
khí hay sàn phân phối khí.
- Phương pháp ủ theo luống dài (windrow) là phương pháp ủ mà vật liệu ủ được sắp
xếp theo các luống dài và hẹp.
- Phương pháp ủ theo đống (pile) là phương pháp ủ mà vật liệu ủ được sắp xếp theo
đống.

Các phương pháp ủ compost thông dụng và những ưu điểm, khuyết điểm của các phương
pháp đó sẽ được trình bày sau đây:

Phương pháp ủ compost theo luống dài với thổi khí thụ động có xáo trộn

Trong phương pháp ủ compost theo luống dài với thổi khí thụ động có xáo trộn, vật liệu ủ
được sắp xếp theo các luống dài và hẹp. Không khí (oxy) được cung cấp tới hệ thống một
cách tự nhiên nhờ khuếch tán, gió, đối lưu nhiệt,… Các luống compost được xáo trộn
định kỳ thường xuyên để xáo trộn đều kích thước CTR trong luống compost, trộn đều độ
ẩm và hỗ trợ cho quá trình thổi khí thụ động. Việc xáo trộn được thực hiện bằng cách di
chuyển luống compost với xe xúc hoặc bằng xe xáo trộn chuyên dụng.

Ưu điểm:

- Do xáo trộn thường xuyên nên chất lượng compost thu được khá đều;
- Vốn đầu tư và chi phí vận hành thấp vì không cần hệ thống cung cấp oxygen cưỡng
bức.

Nhược điểm:

- Cần nhiều nhân công;
- Thời gian ủ dài (3-6 tháng);
- Do sử dụng thổi khí thụ động nên khó quản lý, đặc biệt là khó kiểm soát nhiệt độ và
mầm bệnh;
- Xáo trộn luống compost thường gây thất thoát Nitơ và gây mùi;
- Quá trình ủ có thể bị phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, ví dụ như mưa có thể gây ảnh
hưởng bất lợi cho quá trình ủ;
- Phương pháp thổi khí thụ động cần một lượng lớn vật liệu tạo cấu trúc và loại vật liệu
tạo cấu trúc phù hợp với phương pháp này thì khó tìm hơn so với các phương pháp
khác.

Phương pháp ủ compost theo luống dài hoặc đống với thổi khí cưỡng bức

Trong phương pháp này, vật liệu ủ được sắp xếp thành đống hoặc luống dài. Không khí
(oxy) được cung cấp tới hệ thống bằng quạt thổi khí hoặc bơm nén khí và hệ thống phân
phối khí như ống phân phối khí hoặc sàn phân phối khí.

Ưu điểm:


91
Chương 7 – Công nghệ xử lý


- Dễ kiểm soát khi vận hành hệ thống, đặc biệt là kiểm soát nhiệt độ và nồng độ oxygen
trong luống ủ compost;
- Giảm mùi hôi và mầm bệnh;
- Thời gian ủ ngắn (3 – 6 tuần);
- Vì sử dụng thổi khí cưỡng bức nên có thể làm luống compost cao và rộng hơn, nên
nhu cầu sử dụng đất thấp hơn, và có thể vận hành ngoài trời hoặc có che phủ.

Nhược điểm:

- Hệ thống phân phối khí dễ bị tắt nghẽn, cần phải bảo trì thường xuyên
- Chi phí bảo trì hệ thống và chi phí năng lượng cho thổi khí làm tăng tổng chi phí, nên
chi phí cho hệ thống này cao hơn hệ thống thổi khí thụ động.

Phương pháp ủ trong container

Phương pháp ủ trong container là phương pháp ủ mà vật liệu ủ được chứa trong
container, túi đựng hay trong nhà. Thổi khí cưỡng bức thường được sử dụng cho phương
pháp ủ này. Có nhiều phương pháp ủ trong container như ủ trong bể di chuyển theo
phương ngang, ủ trong container thổi khí và ủ trong thùng xoay.

Trong bể di chuyển theo phương ngang, vật liệu được ủ trong một hoặc nhiều ngăn phản
ứng dài và hẹp, thổi khí cưỡng bức và xáo trộn định kỳ được áp dụng cho phương pháp
này. Vật liệu ủ được di chuyển liên tục dọc theo chiều dài của ngăn phản ứng trong suốt
quá trình ủ.

Trong container thổi khí, vật liệu ủ được chứa trong các loại container khác nhau như
thùng chứa chất thải rắn hay túi polyethylene,… thổi khí cưỡng bức được sử dụng cho
quá trình ủ dạng mẻ, không có sự rung hay xáo trộn trong container. Tuy nhiên, ở giữa
quá trình ủ, vật liệu ủ có thể được lấy ra và xáo trộn bên ngoài, sau đó cho vào container
lại. Trong thùng xoay, vật liệu ủ được ủ trong một thùng xoay chậm theo phương ngang
với thổi khí cưỡng bức.

Ưu điểm:

- Ít nhạy cảm với điều kiện thời tiết;
- Khả năng kiểm soát quá trình ủ và kiểm soát mùi tốt hơn;
- Thời gian ủ ngắn hơn phương pháp ủ ngoài trời;
- Nhu cầu diện tích nhỏ hơn các phương pháp ủ khác;
- Chất lượng compost tốt hơn.

Nhược điểm:

- Vốn đầu tư cao;
- Chi phí vận hành và bảo trì hệ thống cao;
- Thiết kế phức tạp và đòi hỏi trình độ cao;
- Công nhân vận hành đòi hỏi trình độ cao.

92
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


Chế biến compost hiếu khí cưỡng bức bằng phương pháp Beltsville Aerated Rapid
Composting (BARC)

- Hiệu quả hơn, đảm bảo nhiệt độ > thermophilic và tiêu diệt được vi sinh vật gây bệnh
- Đổ hỗn hợp bùn và gỗ vụn trên sàn và hệ thống ống thổi khí
- Kích thước luống ủ: L x W x H = 12 m x 6 m x 2,5 m
Nhiệt độ 60 – 80oC sau 3 – 5 ngày, duy trì 10 ngày.
-

Chế biến compost kiểu DANO

- Thiết bị dạng hình trụ, tốc độ quay 1 vòng/phút, D = 3 – 4 m; L = 25 – 30 m.
- Cung cấp không khí bằng quạt thổi
Nhiệt độ lớn hơn 60oC
-
- Thời gian lưu trong thiết bị từ 2,5 - 5 ngày , tiếp tục ủ 30 – 60 ngày (phát triển ở Đan
Mạch)
Nước (aåm 50%) Khí

Phễu Băng tải Sàng quay Sản
Phân loại bằng từ Sàng rung
DANO phẩm
nạp liệu

Chất thải Chất thải
Chất thải


Hình 7.15 Sơ đồ quy trình chế biến compost kiểu DANO.

Chế biến compost kiểu JERSEY

- Áp dụng đối với CTR sinh hoạt; quá trình hiếu khí;
- Chuyển chất thải từ trên cao xuống.

CTRSH Thả xuống tầng thấp hơn (1 ngày/tầng)
Đưa lên tầng 5
Loại tạp chất

Tiếp tục ủ 30-60 ngày

Hình 7.16 Sơ đồ quy trình chế biến compost kiểu Jersey.

7.3.6 So sánh quá trình chế biến compost và quá trình thu hồi khí biogas

Nói chung, có hai phương pháp: phân hủy sinh học của chất thải hữu cơ là chế biến
compost và quá trình phân hủy kỵ khí. Trong chế biến compost, chất hữu cơ được phân
huỷ bởi các sinh vật trong điều kiện có oxy, sản phẩm tạo thành là CO2, nước, nhiệt và
compost, nó có thể được sử dụng làm phân bón cho nông nghiệp. Trong khi đó, trong
phân hủy kỵ khí, sự phân hủy sinh học của chất hữu cơ được thực hiện trong điều kiện
không có oxy. Sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí là CH4, nó có thể được sử dụng
làm nguồn năng lượng; CO2; một số sản phẩm trung gian như: acid hữu cơ và alcohol và
mùn (Haug, 1993).



93
Chương 7 – Công nghệ xử lý


Quá trình chế biến compost là quá trình đơn giản với vốn đầu tư vừa phải và sản phẩm
của nó là compost nó có thể làm phân bón, do đó có thể thu hồi được một phần vốn của
quá trình. Bên cạnh đó, nhiệt độ thermophilic trong compost có thể loại bỏ được các mầm
bệnh, do đó quá trình làm compost được đánh giá là ít ảnh hưởng đến môi trường hơn so
với phương pháp phân hủy kỵ khí. Hơn nữa, quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong
compost tạo thành nhiệt để làm bay hơi nước trong nguyên liệu, nó cũng là một dạng tạo
thành năng lượng và sử dụng trực tiếp. Tuy nhiên, quá trình chế biến compost có một bất
lợi như: cần năng lượng cao cho quá trình vận hành và cần phải duy trì sự ổn định của hệ
thống, cũng như khả năng lan truyền ô nhiễm do phát thải NH3 trong không khí nếu như
việc thiết kế và vận hành không phù hợp. Trái ngược với quá trình chế biến compost,
phân hủy kỵ khí là quá trình phức tạp, nó đòi hỏi những kỹ thuật đặc biệt và vốn đầu tư
cao. Tuy nhiên, giá thành vận hành thấp và sản phẩm khí sinh học có thể bù vào chi phí
đầu tư. Ngoài ra, sản phẩm phụ của quá trình phân hủy kỵ khí là bùn ướt, nó cần phải qua
xử lý bậc hai trước khi loại bỏ. pH và khả năng đệm là rất quan trọng trong quá trình
phân hủy kỵ khí vì vi khuẩn methanogenic rất nhạy cảm với pH. Khi pH giảm dưới 6,
khả năng hoạt động của vi khuẩn bi ức chế (Burton and Turner, 2003; Frank, 2000; Haug,
1993). Cả hai phương pháp chế biến compost và phân hủy kị khí sản xuất biogas đều có
ưu và nhược điểm riêng, do đó dựa trên những điều kiện sẵn có và những điều kiện khách
quan, phương pháp thích hợp có thể được chọn cho từng hoàn cảnh cụ thể.

7.4 CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NHIỆT

Để giảm thể tích CTR và thu hồi các sản phẩm có ích, các quá trình xử lý nhiệt có thể sử
dụng trong xử lý CTRĐT bao gồm (1) đốt (quá trình oxy hóa hóa học), (2) nhiệt phân, và
(3) khí hóa. Cũng cần lưu ý rằng các phương pháp xử lý nhiệt ít được áp dụng để xử lý
CTRĐT (là loại CTR không có tính nguy hại) do chi phí xử lý cao hơn gấp nhiều lần so
với các phương pháp khác. Công nghệ đốt được áp dụng nhiều nhất đối với các loại chất
thải nguy hại. Tuy nhiên, ở những nơi diện tích đất chôn lấp khan hiếm, phương pháp đốt
là một trong những giải pháp hữu hiệu vì ít tốn diện tích và có thể tái sử dụng nhiệt sinh
ra cung cấp cho hệ thống lò sưởi, hệ thống nước nóng cũng như để sản xuất nước cất.

7.4.1 Đốt

Đốt là phản ứng hóa học giữa oxy và chất hữu cơ có trong CTR tạo thành các hợp chất bị
oxy hóa cùng với sự phát sáng và tỏa nhiệt. Nếu không khí được cấp dư và dưới điều kiện
phản ứng lý tưởng, quá trình đốt chất hữu cơ có trong CTRĐT có thể biểu diễn theo
phương trình phản ứng sau:

Chất hữu cơ + Không khí (dư) → CO2 + H2O + không khí dư + NH3 + SO2 + NOx +
Tro + Nhiệt

Lượng không khí được cấp dư nhằm đảm bảo quá trình cháy xảy ra hoàn toàn. Sản phẩm
cuối của quá trình đốt cháy CTRĐT bao gồm khí nóng chứa CO2, H2O, không khí dư (O2
và N2) và phần không cháy còn lại (gọi là tro). Trong thực tế, ngoài những thành phần
này còn có một lượng nhỏ các khí NH3, SO2, NOx và các khí vi lượng khác tùy theo bản
chất của chất thải.



94
Giáo trình Quản lý chất thải rắn đô thị


7.4.2 Nhiệt phân

Vì hầu hết các chất hữu cơ đều không bền nhiệt, chúng có thể bị cắt mạch qua các phản
ứng cracking nhiệt và ngưng tụ trong điều kiện không có oxy, tạo thành những phần khí,
lỏng và rắn. Trái với quá trình đốt (là quá trình tỏa nhiệt), quá trình nhiệt phân là quá
trình thu nhiệt. Đặc tính của 3 phần chính tạo thành từ quá trình nhiệt phân CTRĐT như
sau: (1) dòng khí sinh ra chứa H2, CH4, CO, CO2 và nhiều khí khác tùy thuộc vào bản
chất của chất thải đem nhiệt phân, (2) hắc ín và/hoặc dầu dạng lỏng ở điều kiện nhiệt độ
phòng chứa các hóa chất như acetic acid, acetone và methanol và (3) than bao gồm
carbon nguyên chất cùng với những chất trơ khác. Ví dụ quá trình nhiệt phân cellulose có
thể biểu diễn bằng phương trình phản ứng sau:

3(C6H10O5) → 8H2O + C6H8O + 2CO + 2CO2 + CH4 + H2 + 7C

Phương trình trên cho thấy thành phần hắc ín và/hoặc dầu thu được chính là C6H8O.

7.4.3 Khí hóa

Quá trình khí hóa bao gồm quá trình đốt cháy một phần nhiên liệu carbon để tạo thành
khí nhiên liệu cháy được giàu CO, H2 và một số hydrocarbon no, chủ yếu là CH4. Khí
nhiên liệu cháy được sau đó được đốt cháy trong động cơ đốt trong hoặc nồi hơi. Nếu
thiết bị khí hóa được vận hành ở diều kiện áp suất khí quyển sử dụng không khí làm tác
nhân oxy hóa, sản phẩm cuối của quá trình khí hóa sẽ là (1) khí năng lượng thấp chứa
CO2, CO, H2, CH4, và N2, (2) hắc ín chứa C và các chất trơ sẵn có trong nhiên liệu và (3)
chất lỏng ngưng tụ được giống như dầu pyrolic.




95
CHƯƠNG 8

BÃI CHÔN LẤP

Quy hoạch, thiết kế và vận hành bãi chôn lấp chất thải hiện đại đòi hỏi áp dụng nhiều
nguyên tắc khoa học, công nghệ và kinh tế. Những nội dung chính trình bày trong
chương này bao gồm: (1) mô tả các phương pháp chôn lấp chất thải rắn bao gồm cả
những vấn đề về môi trường và các luật lệ; (2) mô tả các loại bãi chôn lấp và phương
pháp chôn lấp; (3) những điều cần lưu ý khi lựa chọn vị trí bãi chôn lấp; (4) quản lý khí
sinh ra từ bãi chôn lấp (khí bãi rác); (5) khống chế nước rỉ rác sinh ra từ bãi chôn lấp; (6)
kiểm soát nước mặt; (7) cấu trúc bãi chôn lấp và sự sụt lún; (8) giám sát chất lượng môi
trường; (9) bố trí mặt bằng tổng thể và thiết kế sơ bộ bãi chôn lấp; (10) xây dựng quy
trình vận hành bãi chôn lấp; (11) đóng cửa hoàn toàn bãi chôn lấp và những vấn đề cần
quan tâm; và (12) tính toán thiết kế bãi chôn lấp.

8.1 PHƯƠNG PHÁP CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN

Bãi chôn lấp là phương pháp thải bỏ chất thải rắn kinh tế nhất và chấp nhận được về mặt
môi trường. Ngay cả khi áp dụng các biện pháp giảm lượng chất thải, tái sinh, tái sử dụng
và cả các kỹ thuật chuyển hóa chất thải, việc thải bỏ phần chất thải còn lại ra bãi chôn lấp
vẫn là một khâu quan trọng trong chiến lược quản lý hợp nhất chất thải rắn. Công tác
quản lý bãi chôn lấp kết hợp chặt chẽ với quy hoạch, thiết kế, vận hành, đóng cửa, và
kiểm soát sau khi đóng cửa hoàn toàn bãi chôn lấp. Nội dung chính trình bày ở mục này
bao gồm: (1) quy trình chôn lấp, (2) tổng quan các phản ứng cơ bản xảy ra trong bãi chôn
lấp, (3) các vấn đề môi trường liên quan, (4) tổng quan một số quy định về thải bỏ chất
thải rắn ở bãi chôn lấp.

8.1.1 Quy trình chôn lấp

Một số định nghĩa

Bãi chôn lấp là nơi thải bỏ chất thải rắn trên mặt đất. Trước đây, những bãi chôn lấp có
che phủ chất thải vào cuối mỗi ngày vận hành được xem là “bãi chôn lấp hợp vệ sinh”
(“sanitary landfill”). Hiện nay, bãi chôn lấp hợp vệ sinh là bãi chôn lấp chất thải rắn sinh
hoạt được thiết kế và vận hành sao cho giảm đến mức thấp nhất các tác động đến sức
khỏe cộng đồng và môi trường. Các bãi chôn lấp chất thải nguy hại được gọi là “bãi chôn
lấp an toàn” (“secure landfill”). Chôn lấp (landfilling) là quá trình đổ chất thải vào bãi
chôn lấp bao hàm cả công tác giám sát chất thải chuyển đến, thải bỏ, nén ép chất thải và
lắp đặt các thiết bị giám sát chất lượng môi trường xung quanh.

Đơn nguyên (cell) là thể tích của vật liệu đổ ra bãi chôn lấp (bao gồm cả thể tích chất thải
và vật liệu che phủ hàng ngày) trong một đơn vị thời gian vận hành, thường là 1 ngày.
Lớp che phủ hàng ngày (daily cover) thường dùng đất hoặc những vật liệu khác (như
phân compost) dày 6-12 in (15,2 - 30,5 cm) để phủ lên bề mặt làm việc của bãi chôn lấp
vào cuối mỗi ngày vận hành. Lớp che phủ hàng ngày được sử dụng để tránh hiện tượng
bay rác do gió, tránh chu bọ, ruồi nhặng và những sinh vật gây bệnh xâm nhập vào
ột


97
hoặc lan truyền ra khu vực bên ngoài bãi chôn lấp, cũng như hạn chế nước ngấm vào bãi
chôn lấp trong quá trình vận hành.

Lớp (lift) là một lớp hoàn chỉnh bao phủ tất cả các đơn nguyên trên toàn bộ bề mặt làm
việc của bãi chôn lấp. Thông thường, bãi chôn lấp bao gồm nhiều lớp. Bậc (Bench hay
terrace) thường được sử dụng khi bãi chôn lấp cao hơn 50-75 ft (15,24 – 22,86 m) nhằm
duy trì độ dốc của bãi chôn lấp, bảo đảm đủ diện tích lắp đặt mương thoát nước và đường
ống thu hồi khí bãi rác. Lớp cuối cùng (final lift) bao gồm cả lớp che phủ. Lớp che phủ
cuối cùng (final cover layer) là lớp phủ trên cùng sau khi bãi chôn lấp đã đóng cửa hoàn
toàn. Lớp này thường bao gồm nhiều lớp đất và màng địa chất, được thiết kế để tăng khả
năng thoát nước bề mặt, thu gom nước thấm vào bãi và là lớp cấp dưỡng cho cây trồng.

Nước thải thu gom ở đáy bãi chôn lấp gọi là nước rỉ rác (leachate). Đối với những bãi
chôn lấp sâu, nước rỉ rác thường được thu gom ở những vị trí trung gian. Một cách tổng
quát, nước rỉ rác sinh ra do nước mưa, nước bề mặt chảy tràn và nước tưới tiêu ngấm vào
bãi chôn lấp. Nước rỉ rác cũng bao gồm cả nước có sẵn trong rác cũng như nước ngầm
ngấm vào bãi chôn lấp. Nước rỉ rác chứa nhiều hợp chất hóa học sinh ra do sự hòa tan các
vật liệu có trong rác và các sản phẩm của phản ứng hóa học và hóa sinh xảy ra trong bãi
chôn lấp.

Khí bãi rác (landfill gas) là hỗn hợp khí tồn tại trong bãi chôn lấp. Phần lớn khí bãi rác
chứa methane (CH4) và khí carbonic (CO2), là các sản phẩm chính của quá trình phân
hủy kỵ khí phần chất thải hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học của chất thải rắn sinh
hoạt. Những thành phần khí khác gồm có nitơ (N2) và oxy (O2) không khí, ammonia
(NH3), và các hợp chất hữu cơ vi lượng.

Lớp lót (landfill liners) gồm những vật liệu (tự nhiên và nhân tạo) được dùng để lót mặt
đáy và các mặt xung quanh của bãi chôn lấp. Lớp lót đáy thường bao gồm lớp đất sét nén
và/hoặc lớp màng địa chất được thiết kế nhằm ngăn ngừa sự lan truyền của nước rỉ rác và
khí bãi rác. Các phương tiện kiểm soát bãi chôn lấp (landfill control facilities) bao gồm
lớp lót đáy, hệ thống thu gom và thoát nước rỉ rác, hệ thống thu gom và thoát khí bãi rác,
các lớp che phủ hàng ngày và lớp che phủ cuối cùng.

Giám sát môi trường (environmental monitoring) bao gồm các hoạt động liên quan đến
việc lấy mẫu và phân tích các mẫu nước và không khí nhằm kiểm soát sự lan truyền khí
bãi rác và nước rỉ rác ở khu vực bãi chôn lấp. Đóng cửa bãi chôn lấp (landfill closure) là
bước cần thiết để đóng cửa và bảo đảm an toàn cho bãi chôn lấp khi đã lấp đầy hoàn toàn.
Kiểm soát sau khi đóng cửa (Postclosure) là những hoạt động liên quan đến việc giám sát
và bảo dưỡng lâu dài các bãi chôn lấp đã đóng cửa hoàn toàn (từ 30-50 năm).




98
Hình 8.1 Mặt cắt bãi chôn lấp hợp vệ sinh.

Tổng quan về quy hoạch, thiết kế và vận hành bãi chôn lấp

Những nội dung cơ bản cần phải xem xét khi quy hoạch, thiết kế và vận hành bãi chôn
lấp bao gồm (1) bố trí mặt bằng tổng thể và thiết kế bãi chôn lấp; (2) vận hành và quản lý
bãi chôn lấp; (3) các phản ứng xảy ra trong bãi chôn lấp; (4) quản lý khí bãi rác; (5) quản
lý nước rỉ rác; (6) giám sát chất lượng môi trường; (7) đóng cửa và kiểm soát sau khi
đóng cửa hoàn toàn bãi chôn lấp.

Thời gian làm việc của bãi chôn lấp hiện đại

Thời gian làm việc mô tả dưới đây là tổng quát cho các bãi chôn lấp hiện đại. Những
điểm khác biệt trong quá trình vận hành thay đổi tùy theo chất thải cần chôn lấp và hình
dạng bãi chôn lấp.

Xây dựng bãi chôn lấp

Bước thứ nhất là chuẩn bị vị trí để xây dựng bãi chôn lấp. Hệ thống thoát nước hiện tại
phải được cải tiến để tránh dẫn nước về khu vực dự định xây bãi chôn lấp. Việc thay đổi
tuyến thoát nước đặc biệt có ý nghĩa quan trọng đối với những bãi chôn lấp dạng hẻm núi
(ravine landfill) nơi mà đường phân thủy chính có thể đi qua khu vực bãi chôn lấp. Thêm
vào đó, hệ thống thoát nước của chính bãi chôn lấp cũng phải được cải tiến để tránh dẫn
nước về phía khu vực lấp đầy đầu tiên. Những công tác chuẩn bị khác bao gồm xây dựng
các lối vào bãi chôn lấp, khu vực cân rác và tường rào.

Bước kế tiếp là đào và xây dựng đáy bãi chôn lấp và các mặt xung quanh. Các bãi chôn
lấp hiện đại thường được xây dựng theo từng phần. Phương thức hoạt động theo từng
phần cho phép chỉ một phần nhỏ bề mặt bãi chôn lấp không được bảo vệ tiếp xúc với
nước mưa bất cứ lúc nào. Thêm vào đó, việc đào lấp được thực hiện nhiều lần hơn là xây
dựng toàn bộ đáy bãi chôn lấp một lần. Đất đào có thể dự trữ ở khu vực chưa đào gần nơi

99
đang hoạt động và vấn đề thu gom nước mưa trong quá trình đào nhờ đó sẽ giảm đi. Nếu
toàn bộ đáy bãi chôn lấp được xây dựng một lần, cần phải lắp đặt hệ thống để thoát nước
mưa khỏi phần bãi chôn lấp chưa sử dụng.

Để giảm chi phí, vật liệu che phủ nếu có thể lấy ngay tại khu vực bãi chôn lấp là thích
hợp nhất. Khu vực hoạt động đầu tiên của bãi chôn lấp được đào đến độ sâu thiết kế và
đất dào được dự trữ để sử dụng sau này. Các thiết bị giám sát chất lượng nước ngầm và
vùng bị ảnh hưởng (vadose zone) (vùng nằm giữa mặt đất và mạch nước ngầm cố định)
phải được lắp đặt trước khi xây dựng lớp lót đáy. Đáy bãi chôn lấp được tạo hình nhằm
tạo điều kiện thoát nước rỉ rác dễ dàng. Hệ thống thu gom và thoát nước rỉ rác được lắp
đặt vào những lớp giữa hoặc lớp trên cùng. Lớp lót đáy phải phủ kín cả thành xung quanh
của bãi chôn lấp.

Ảnh hưởng của sự phát tán các hợp chất hữu cơ bay hơi sinh ra từ quá trình phân hủy rác
mới đổ có thể hạn chế bằng cách lắp đặt hệ thống ống thu khí ngang ở đáy bãi chôn lấp,
hút chân không hoặc thổi khí qua phần bãi chôn đã được lấp đầy. Khí thu được phải được
đốt cháy dưới điều kiện khống chế thích hợp nhằm bảo đảm phân hủy hoàn toàn VOCs.
Trước khi chôn lấp chất thải, cần phải xây tường đất phía cuối hướng gió của khu vực dự
kiến chôn rác. Tường này có tác dụng như tấm chắn gió nhằm hạn chế hiện tượng bay rác
do gió và đồng thời là phía có thể ép rác được. Đối với những bãi chôn lấp đào, thành hố
đào thường được dùng như mặt nén rác ban đầu.

Chôn lấp

Chất thải ban đầu được đổ trong các đơn nguyên dọc theo mặt ép rác và dần dần ra phía
ngoài và lên phía trên. Lượng rác đổ trong một đơn vị thời gian vận hành, thường là 1
ngày, tạo thành một đơn nguyên. Chất thải từ các xe thu gom và xe vận chuyển được trải
đều thành lớp dày từ 18-24 in (45,72 - 60,96 cm) và được nén ép. Chiều cao của một đơn
nguyên thường dao động trong khoảng 8-12 ft (2,44 – 3,66 m). Chiều dài của bề mặt làm
việc thay đổi tùy theo điều kiện của khu vực bãi chôn lấp và quy mô hoạt động. Bề mặt
làm việc là diện tích của bãi chôn lấp mà ở đó chất thải rắn được tháo dỡ, đổ bỏ và nén ép
trong một khoảng thời gian nhất định. Chiều rộng của một đơn nguyên thay đổi từ 10 ft
đến 30 ft (3 – 9 m) tùy theo thiết kế và sức chứa của bãi chôn lấp. Tất cả những mặt lộ ra
ngoài của mỗi đơn nguyên đều được che phủ bằng lớp đất mỏng 6 - 12 in (15,24 - 30,48
cm) hoặc những vật liệu che phủ thích hợp khác vào cuối mỗi ngày vận hành.

Sau khi một hoặc nhiều lớp rác đã được lấp đầy, có thể đào hệ thống mương thu hồi khí
nằm ngang trên bề mặt, sau đó, đổ sỏi và đặt ống nhựa châm lỗ vào mương. Khí bãi rác
thoát ra qua các ống thu khí này. Các lớp cứ nối tiếp nhau cho đến lớp trên cùng. Tùy
theo độ sâu của bãi chôn lấp mà có thể đặt thêm ống thu nước rỉ rác ở các lớp nối tiếp
nhau này. Lớp che phủ cuối cùng của phần bãi chôn đã lấp đầy hoàn toàn có tác dụng hạn
chế nước mưa và nước mặt ngấm vào bãi chôn lấp cũng như tránh xói mòn. Lúc này có
thể lắp đặt hệ thống giếng thu khí đứng ở bề mặt bãi chôn lấp. Hệ thống thu khí này nối
kết với nhau và khí thu được có thể đốt cháy hoặc dẫn đến trạm thu hồi năng lượng.

Những phần khác của bãi chôn lấp lại được xây dựng theo các bước trình bày như trên.
Khi chất hữu cơ trong rác phân hủy, phần bãi chôn lấp đã lấp đầy có thể bị sụt lún. Do
đó, hoạt động xây dựng bãi chôn lấp phải bao hàm cả lấp lại và sửa chữa những phần bãi
chôn lấp bị sụt lún nhằm duy trì độ dốc thích hợp và khả năng thoát nước. Hệ thống kiểm

100
soát nước rỉ rác và khí bãi rác cũng phải được mở rộng và duy trì. Sau khi lấp đầy, bề mặt
bãi chôn lấp sẽ được sửa chữa và nâng cấp bởi lớp che phủ cuối cùng. Khi đó, bãi chôn
lấp thích hợp cho những mục đích sử dụng khác.

Quản lý sau khi đóng cửa bãi chôn lấp

Công tác giám sát và bảo dưỡng bãi chôn lấp đã đóng cửa hoàn toàn phải được duy trì
theo quy định trong một khoảng thời gian nhất định (từ 30 đến 50 năm). Điều quan trọng
cần lưu ý là bề mặt bãi chôn lấp phải được duy trì và sửa chữa để tăng khả năng thoát
nước, hệ thống kiểm soát nước rỉ rác và khí bãi rác cũng phải được bảo dưỡng, vận hành
và hệ thống phát hiện nguồn ô nhiễm phải được giám sát thường xuyên.

8.1.2 Các phản ứng xảy ra trong bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Chất thải rắn đổ ra bãi chôn lấp hợp vệ sinh sẽ chịu những biến đổi sinh học, hóa học và
lý học xảy ra đồng thời và tương tác với nhau.

Các phản ứng sinh học

Các phản ứng sinh học quan trọng nhất xảy ra trong bãi chôn lấp là các phản ứng biến đổi
các chất hữu cơ thành khí bãi rác và các chất lỏng. Quá trình phân hủy sinh học hiếu khí
thường xảy ra trong khoảng thời gian ngắn ngay sau khi bắt đầu phân hủy chất thải cho
đến khi lượng oxy ban đầu không còn nữa. Trong giai đoạn phân hủy hiếu khí, khí thải
sinh ra chủ yếu là CO2. Khi oxy bị tiêu thụ hoàn toàn, quá trình phân hủy trở thành kỵ
khí, chất hữu cơ bị chuyển hóa thành CO2, CH4, và một phần nhỏ khí NH3 và H2S. Nhiều
phản ứng hóa học khác lại chính là phản ứng trung gian của chuỗi phản ứng sinh học
nhưng do vô số các tác động tương hỗ nên khó có thể xác định điều kiện tồn tại trong bãi
chôn lấp hoặc từng phần của bãi chôn lấp theo từng giai đoạn khác nhau.

Các phản ứng hóa học

Các phản ứng hóa học quan trọng xảy ra trong bãi chôn lấp bao gồm sự hòa tan và tạo
huyền phù các vật liệu có trong bãi chôn lấp và các sản phẩm chuyển hóa sinh học trong
chất lỏng thấm qua chất thải, sự hóa hơi và bốc hơi các hợp chất hóa học và nước tạo
thành khí bãi rác, sự hấp thụ các hợp chất hữu cơ bay hơi và các hợp chất nửa bay hơi có
trong chất thải, sự halogen hóa và phân hủy các hợp chất hữu cơ, và các phản ứng oxy
hóa khử ảnh hưởng đến sự hòa tan kim loại và các muối kim loại. Sự hòa tan các sản
phẩm chuyển hóa sinh học và các hợp chất khác, nhất là các hợp chất hữu cơ, vào nước rỉ
rác đặc biệt có ý nghĩa quan trọng, vì những thành phần này có thể lan truyền ra ngoài
theo nước rỉ rác. Những hợp chất hữu cơ này, sau đó, có thể phát tán vào môi trường
không khí qua đất (ở những bãi chôn lấp không có lớp lót đáy) hoặc từ thiết bị xử lý nước
rỉ rác không che phủ. Những phản ứng hóa học quan trọng khác phải kể đến là phản ứng
giữa các chất hữu cơ với lớp lót bằng đất sét, do có thể làm thay đổi cấu trúc và độ thẩm
thấu của các vật liệu lót đáy.

Các phản ứng lý học

Những biến đổi lý học quan trọng là quá trình khuếch tán khí trong bãi chôn lấp và sự
phát tán khí bãi rác ra môi trường xung quanh, sự chuyển động của nước rỉ rác bên trong
bãi chôn lấp, lớp đất phía đáy và sự sụt lún do quá trình kết dính và phân hủy chất thải.
101
Sự chuyển động và phát tán khí bãi rác có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong quản lý bãi
chôn lấp. Khí sinh ra bên trong bãi chôn lấp có thể làm áp suất bên trong bãi tăng lên và
gây hiện tượng nứt lớp che phủ. Nước thấm vào bãi qua các khe nứt này thúc đẩy tốc độ
sinh khí và làm lớp che phủ bị nứt nhiều hơn. Khí bãi rác thoát ra môi trường có thể
mang theo các hợp chất gây bệnh ung thư và bệnh quái thai ở mức vi lượng. Vì khí bãi
rác thường có hàm lượng methan cao nên có nguy cơ gây cháy nổ. Bên cạnh đó, nước rỉ
rác cũng là một vấn đề đáng quan tâm. Trong quá trình di chuyển xuống phía đáy bãi
chôn lấp, nước rỉ rác có thể mang theo các hợp chất và các vật liệu có trong bãi chôn lấp
đến những vị trí mới, ở đó chúng có thể phản ứng hoàn toàn hơn. Nước rỉ rác chiếm chỗ
các lỗ rỗng trong bãi chôn lấp và gây cản trở đối với quá trình thoát khí bãi rác.

8.1.3 Những vấn đề liên quan đến chôn lấp chất thải rắn

Những vấn đề liên quan đến việc chôn lấp chất thải rắn bao gồm: (1) thải không kiểm
soát khí bãi rác có thể phát tán vào môi trường xung quanh gây mùi hôi và những nguy
cơ nguy hại khác; (2) ảnh hưởng của việc thải không kiểm soát khí bãi rác đến hiệu ứng
nhà kính; (3) thải không kiểm soát nước rỉ rác có thể thấm xuống tầng nước ngầm hoặc
nước mặt; (4) sự sinh sản những sinh vật gây bệnh do quản lý bãi chôn lấp không hợp lý;
(5) tác động đến sức khỏe cộng đồng và môi trường do các khí vi lượng sinh ra từ những
chất thải nguy hại thường đổ bỏ tại bãi chôn lấp trước đây. Việc thiết kế và vận hành bãi
chôn lấp hiện đại nhằm loại trừ hoặc giảm thiểu các tác động liên quan kể trên.

8.2 PHÂN LOẠI, LOẠI HÌNH BÃI CHÔN LẤP VÀ PHƯƠNG PHÁP CHÔN LẤP

Những nội dung chính trình bày trong mục này bao gồm: (1) hệ thống phân loại bãi chôn
lấp, (2) các loại bãi chôn lấp hiện có, (3) các phương pháp chôn lấp chất thải.

8.2.1 Phân loại bãi chôn lấp

Mặc dù nhiều hệ thống phân loại bãi chôn lấp đã được đưa ra những năm qua, nhưng hệ
thống phân loại do bang California đưa ra năm 1984 có lẽ là hệ thống phân loại thích hợp
nhất. Theo hệ thống này, có 3 loại bãi chôn lấp sau được sử dụng:

Loại Loại chất thải
Chất thải nguy hại
I
Chất thải theo quy định
II
Chất thải rắn sinh hoạt (MSW)
III

Chất thải theo quy định (designated wastes) là các chất thải không nguy hại có thể giải
phóng những thành phần có nồng độ vượt quá tiêu chuẩn chất lượng nước hoặc là những
chất thải đã được DOHS (State Department of Health Service) cho phép. Lưu ý rằng hệ
thống phân loại này chú trọng đến bảo vệ nguồn nước mặt và nước ngầm hơn là vấn đề
phát tán khí bãi rác và chất lượng môi trường không khí.

8.2.2 Các loại bãi chôn lấp

Các loại bãi chôn lấp chính có thể phân loại như sau: (1) bãi chôn lấp chất thải rắn sinh
hoạt hỗn hợp, (2) bãi chôn lấp chất thải rắn đã nghiền và (3) bãi chôn lấp riêng biệt giành
cho các chất thải đặc biệt hoặc chất thải theo quy định.


102
Bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hỗn hợp

Hầu hết các bãi chôn lấp ở Mỹ được thiết kế để chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt. Một
lượng nhất định các chất thải rắn công nghiệp không nguy hại và bùn từ trạm xử lý nước
thải được phép đổ ở nhiều bãi chôn lấp thuộc nhóm III. Ở nhiều bang khác, bùn từ trạm
xử lý nước thải chỉ được phép đổ ra bãi chôn lấp nếu đã tách nước để đạt nồng độ chất
rắn từ 51% trở lên. Ví dụ ở California, bùn đổ ở bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt phải
đạt tỷ lệ khối lượng chất thải rắn : bùn là 5 : 1.

Trong hầu hết các trường hợp, đất được dùng làm vật liệu che phủ trung gian và phe phủ
cuối cùng. Tuy nhiên, có những nơi như Florida và New Jersey, đất dùng làm vật liệu che
phủ hàng ngày và che phủ cuối cùng rất hạn chế, những loại vật liệu khác như phân
compost từ rác vườn và rác sinh hoạt, thảm cũ, bùn cống rãnh và xà bần,.. được dùng
thay thế. Để tăng thêm sức chứa của bãi chôn lấp, những bãi chôn lấp đã đóng cửa ở một
số nơi đang được tái sử dụng bằng cách đào phần chất thải đã phân hủy để thu hồi kim
loại và sử dụng phần còn lại làm vật liệu che phủ hàng ngày cho chất thải mới. Trong một
số trường hợp, chất thải đã phân hủy được đào lên, dự trữ và lắp đặt lớp lót đáy trước khi
sử dụng lại bãi chôn lấp.

Bãi chôn lấp chất thải đã nghiền

Một phương pháp khác đang được thử nghiệm ở nhiều tiểu bang của Mỹ là nghiền nhỏ
rác trước khi đổ ra bãi chôn lấp. Chất thải đã nghiền có thể tăng khối lượng riêng lên 35%
so với chất thải chưa nghiền và không cần che phủ hàng ngày. Các vấn đề về mùi, ruồi
nhặng, chuột bọ và gió thổi bay rác không còn quan trọng nữa vì rác đã nghiền có thể nén
tốt hơn và có bề mặt đồng nhất hơn, lượng đất che phủ giảm và một số loại vật liệu che
phủ khác có thể khống chế được nước ngấm vào bãi chôn lấp trong quá trình vận hành.

Những điểm bất lợi chính của phương pháp này là cần có thiết bị nén rác và cũng cần
phần bãi chôn thông thường để chôn lấp chất thải không nén được. Phương pháp này có
thể áp dụng được ở những nơi có chi phí chôn lấp cao, vật liệu che phủ không sẵn có và
lượng mưa thấp hoặc tập trung theo mùa. Rác đã nghiền cũng có thể sản xuất phân
compost dùng làm lớp che phủ trung gian.

Bãi chôn những thành phần chất thải riêng biệt

Bãi chôn lấp những thành phần chất thải riêng biệt gọi là monofill (bãi chôn lấp đơn).
Tro, amiăng và những chất thải tương tự, thường định nghĩa là chất thải theo quy định
(designated wastes), được chôn ở những bãi chôn lấp riêng để tách biệt chúng với các
thành phần khác của chất thải rắn sinh hoạt. Vì tro có chứa một phần nhỏ chất hữu cơ
không cháy, nên mùi sinh ra do quá trình khử sulfate trở thành vấn đề cần quan tâm đối
với các bãi chôn tro. Để khắc phục mùi từ các bãi chôn tro này cần lắp đặt hệ thống thu
hồi khí.

Các loại bãi chôn lấp khác

Bên cạnh những bãi chôn lấp cổ điển đã mô tả, một số phương pháp chôn lấp đặc biệt đã
được thiết kế tùy theo mục đích quản lý bãi chôn lấp như (1) bãi chôn lấp được thiết kế


103
nhằm tăng tốc độ sinh khí, (2) bãi chôn lấp vận hành như những đơn vị xử lý chất thải rắn
hợp nhất.

Bãi chôn lấp được thiết kế để tăng tốc độ sinh khí. Nếu lượng khí bãi rác sinh ra và thu
hồi từ quá trình phân hủy kỵ khí chất thải rắn được khống chế đạt cực đại, khi đó cần
thiết kế bãi chôn lấp đặc biệt. Chẳng hạn, tận dụng độ sâu, chất thải rắn đổ ở từng đơn
nguyên riêng biệt không cần lớp che phủ trung gian và nước rỉ rác được tuần hoàn trở lại
để tăng hiệu quả quá trình phân hủy sinh học. Điểm bất lợi của loại bãi chôn lấp này là
lượng nước rỉ rác dư phải được xử lý.

Bãi chôn lấp đóng vai trò như những đơn vị xử lý chất thải rắn hợp nhất. Theo phương
pháp này, các thành phần hữu cơ được tách riêng và đổ vào bãi chôn lấp riêng để có thể
tăng tốc độ phân hủy sinh học bằng cách tăng độ ẩm của rác sử dụng nước rỉ rác tuần
hoàn, bổ sung bùn từ trạm xử lý nước thải hoặc phân động vật. Rác đã bị phân hủy dùng
làm vật liệu che phủ cho những khu vực chôn lấp mới và đơn nguyên này lại được dùng
cho loạt rác mới.

8.2.3 Các phương pháp chôn lấp

Những phương pháp chính dùng để chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt bao gồm (1) đổ vào
hố đào/mương (excavated cells/trench), (2) đổ vào khu đất bằng (area) và (3) đổ vào khu
vực có địa hình dạng hẽm núi (canyon).

Phương pháp hố đào/mương

Phương pháp đào hố/mương chôn lấp chất thải rắn là phương pháp lý tưởng cho những
khu vực có độ sâu thích hợp, vật liệu che phủ sẵn có và mực nước không gần bề mặt.
Chất thải rắn được đổ vào các hố hoặc mương đã đào đất. Đất đào được dùng làm vật liệu
che phủ hàng ngày hoặc che phủ cuối cùng. Các hố đào hay các mương này được lót lớp
màng địa chất tổng hợp (geomembrane), lớp đất sét có độ thẩm thấu thấp hoặc kết hợp cả
hai loại này để hạn chế sự lan truyền của cả khí bãi rác và nước rỉ rác. Hố chôn lấp
thường có dạng hình vuông với kích thước mỗi cạnh có thể lên đến 1000 ft (305 m) và độ
dốc mặt bên dao động trong khoảng 1,5 : 1 đến 2 : 1. Mương có chiều dài thay đổi từ 200
ft đến 1000 ft (61 m – 305 m), sâu 3 -10 ft (0,9 – 3,0 m), và chiều rộng từ 15 - 50 ft (4,6 -
15,2 m).

Ở nhiều tiểu bang, bãi chôn lấp được phép xây dựng dưới mực nước ngầm nếu cấu trúc
bãi chôn đảm bảo ngăn nước ngầm thấm từ bên ngoài vào cũng như nước rỉ rác và khí
thải phát tán ra môi trường xung quanh. Bãi chôn dạng này thường được tháo nước, đào
và lót đáy theo quy định. Các thiết bị tháo nước phải hoạt động liên tục cho đến khi đổ
rác vào bãi chôn để tránh hiện tượng tạo áp suất nâng có thể làm lớp lót đáy bị nhấc lên
và rách.

Phương pháp chôn lấp trên khu đất bằng phẳng

Phương pháp này được sử dụng khi địa hình không cho phép đào hố hoặc mương. Khu
vực bãi chôn được lót đáy và lắp đặt hệ thống thu nước rỉ rác. Vật liệu che phủ phải được
chở đến bằng xe tải hoặc xe xúc đất từ những khu vực lân cận. Như đã trình bày trên, ở
những khu vực không có sẵn vật liệu che phủ, phân compost làm từ rác vườn và rác sinh
hoạt được dùng thay thế và cũng có thể dùng các loại vật liệu che phủ tạm thời di động
104
được như đất và màng địa chất. Đất và màng địa chất phủ trên bề mặt đơn nguyên đã đổ
rác có thể tháo ra khi cần đổ lớp tiếp theo.

Phương pháp đổ rác vào bãi chôn dạng hẻm núi/lồi lõm

Hẻm núi, hố, nơi khai thác mỏ,.. có thể dùng làm bãi chôn lấp. Phương pháp chôn lấp
trong trường hợp này phụ thuộc vào hình dạng khu vực, tính chất vật liệu che phủ, điều
kiện địa chất và thủy văn của khu vực, thiết bị kiểm soát nước rỉ rác, khí bãi rác và đường
vào khu vực bãi chôn lấp.

Thoát nước bề mặt là một trong những yếu tố quan trọng của bãi chôn lấp loại này.
Phương pháp chôn lấp nhiều lớp trong trường hợp này tương tự như bãi chôn dạng bằng
phẳng. Nếu đáy tương đối bằng phẳng, có thể áp dụng phương pháp đào hố/mương như
trình bày ở phần trên.

Chìa khóa thành công của phương pháp này là vật liệu che phủ thích hợp sẵn có cho từng
lớp riêng biệt sau khi lấp đầy cũng như cho toàn bộ bãi chôn lấp khi đã đạt độ cao thiết
kế. Vật liệu che phủ lấy từ vách hoặc đáy núi trước khi đặt lớp lót đáy. Đối với hố chôn
và khu vực mỏ khai thác nếu không đủ vật liệu che phủ trung gian có thể chở từ nơi khác
đến hoặc dùng phân compost làm từ rác vườn và rác sinh hoạt để che phủ.

8.3 KIỂM SOÁT NƯỚC RỈ RÁC TỪ BÃI CHÔN LẤP

Nước rỉ rác thấm qua địa tầng phía dưới, nhiều thành phần hóa học và sinh học có trong
nước rỉ rác sẽ được tách loại nhờ các quá trình lọc và hấp phụ của các vật liệu tạo thành
địa tầng này. Hiệu quả của các quá trình này phụ thuộc vào đặc tính của đất, đặc biệt là
hàm lượng sét. Do có khả năng thấm nước rỉ rác vào tầng nước ngầm nên trong thực tế,
cần phải loại loại trừ hoặc ngăn chặn quá trình này.

Các lớp lót đáy hiện nay thường được sử dụng để hạn chế hoặc ngăn không cho nước rỉ
rác và khí bãi chôn lấp phát tán khỏi bãi chôn lấp. Vào năm 1992, việc sử dụng đất sét
làm vật liệu lót đáy bãi chôn lấp được xem là phương pháp thích hợp nhất để hạn chế
hoặc ngăn chặn nước rỉ rác thấm qua đáy bãi chôn lấp (Bảng 8.1). Đất sét thích hợp để
hấp thụ và giữ các thành phần hóa học có trong nước rỉ rác và có khả năng hạn chế sự
chuyển động của nước rỉ rác. Tuy nhiên, việc sử dụng kết hợp lớp màng địa chất tổng
hợp và đất sét thông dụng hơn, đặc biệt do khả năng ngăn cản sự chuyển động của cả
nước rỉ rác và khí bãi chôn lấp của màng địa chất. Đặc tính, ưu điểm và nhược điểm của
các lớp lót dùng màng địa chất (các lóp lót màng linh động, flexible membrane liners,
FMLs) sử dụng trong bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt được trình bày tóm tắt trong
Bảng 8.2. Đặc điểm của lớp lót màng địa được trình bày trong Bảng 8.3.




105
Bảng 8.1 Các chất sử dụng trong bãi chôn lấp để khống chế sự chuyển động của khí và nước rỉ
rác

Chaát phaân caùch
Ghi chú
Phân loại Loại đặc trưng
Đất nén Phải chứa một phần sét hoặc bùn mịn.
Đất sét nén Thường sử dụng làm lớp phân cách cho
Bentonite, illite, cao lanh
bãi chôn lấp, bề dày lớp phân cách sử
dụng dao động từ 6 đến 48 in (15,24 –
123 cm), lóp này phải liên tục và không
được phép khô hoặc nứt nẻ.
Hóa chất vô cơ Na2CO3, Si, hoặc pyrophosphate Sử dụng tùy tính chất từng khu vực.
Hóa chất tổng hợp Polymer, mủ cao su Dựa trên thực nghiệm
Lớp lót bằng màng Polyvinyl clorua, cao su butyl, Thường được sử dụng để khống chế
tổng hợp hypalon, polyethylene, lớp lót gia cố nước rỉ rác và khí bãi chôn lấp.
nylon.
Nhựa đường Nhựa đường cải tiến, cao su kết hợp Lớp lót phải đủ dày để có thể duy trì
với nhựa đường, nhựa đường có phủ tính liên tục trong những điều kiện sụt
vải polyethylene, bêtông nhựa đường lún khác nhau.
Chất khác Bêtông phun, ximăng đất, ximăng đất Ít được dùng để khống chế sự chuyển
dẻo động của nước rỉ rác và khí bãi chôn
lấp vì dễ nứt do co lại sau khi xây dựng
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.

Bảng 8.2 Hướng dẫn các thiết bị, phương tiện khống chế nước rỉ rác

Loại Chú thích
Các lớp lót bằng Các lớp lót phải được thiết kế và xây dựng để có thể chứa các chất lỏng,
màng linh động bao gồm cả chất thải và nước rỉ rác. Đối với các khu vực quản lý chất thải
rắn sinh hoạt (CTRSH), không nhất thiết phải dùng lớp lót tổng hợp. Tuy
(FMLs)
nhiên, trong trường hợp phải sử dụng lớp lót tổng hợp thì lớp này phải có
độ dày tối thiểu là 40 mils. Các lớp lót này phải che phủ toàn bộ các vật
liệu địa chất tự nhiên khác có khả năng tiếp xúc với chất thải hoặc nước rỉ
rác trong khu vực quản lý chất thải.
Phủ kín đáy bãi Hiện tại, không có những quy định cụ thể đối với việc phủ kín đáy các
chôn lấp khu vực quản lý CTRSH. Công tác thiết kế, thi công, và lắp đặt các lớp lót
đáy sẽ được các cơ quan có thẩm quyền ở địa phương phê duyệt .
Các lớp lót bằng Các lớp lót bằn đất sét rất thích hợp đối với bãi chôn lấp CTRSH. Nếu
đất nhân tạo điều kiện thực tế yêu cầu, các lớp đất sét sử dụng trong các khu vực quản
lý CTRSH phải có độ dày tối thiểu là 1 ft và phải được lắp đặt trong điều
kiện nén ít nhất là 90%. Lớp đất sét phải có độ thẩm thấu cực đại 1x10-6
cm/s. Lớp đất sét sử dụng phải che phủ toàn bộ các vật liệu địa chất tự
nhiên có khả năng tiếp xúc với chất thải và nước ro rỉ ở khu vực quản lý
chất thải.
Các lớp ngăn cách Lớp phân cách được sử dụng cùng với các vật liệu địa chất tự nhiên để
phía dưới bảo đảm mức độ thẩm thấu phù hợp.
Các lớp phân cách cần thiết ở những khu vực có khả năng di chuyển chất
lỏng về một bên, cả chất thải và nước rỉ rác và độ thẩm thấu của các vật
liệu địa chất tự nhiên được dùng để ngăn chất thải thay cho lớp lót.




106
Bảng 8.2 Hướng dẫn các thiết bị/phương tiện khống chế nước rỉ rác (tt)

Loại Chú thích
Các lớp phân cách phải dày ít nhất 2 ft đối với đất sét hoặc 40 mils đối với
vật liệu tổng hợp. Những cấu trúc này đòi hỏi tối thiểu 5 mm vật liệu địa
chất tự nhiên phải thỏa mãn độ thẩm thấu từ 1 x 10-6 đến 10 x 10-7 cm/s.
Nếu sử dụng vách ngăn, việc đào đắp các khu vực quản lý chất thải cũng
phải thỏa mãn độ thẩm thấu của các vật liệu địa chất tự nhiên không lớn
hơn 1 x 10-6 cm/s.
Các lớp phân cách cần thiết đối với hệ thống thu gom chất lỏng. Các hệ
thống này phải được thiết kế, xây dựng, vận hành và bảo dưỡng để tránh
sự hình thành áp lực nước bên trên. Hệ thống thu gom phải được kiểm
soát thường xuyên và lượng chất lỏng tích tụ phải được xả bỏ.
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.

Bảng 8.3 Các phương pháp phân tích tính chất của lớp lót màng địa chất tổng hợp và các giá trị
đặc trưng cho tính chất của chúng

Thí nghiệm phân tích Phương pháp phân tích Giá trị đặc trưng
Nhóm đặc trưng cho cường độ ASTM D638, type IV;
dumbbell 2 in/min
Tính căng
- Sức căng at yields 2400 lb/in2
- Sức căng at break 4000 lb/in2
- Độ giãn dài at yield 15%
- Độ giãn dài at break 700%
Độ bền
- Độ bền cắt ASTM D1004 die C 45 lb
230 lb
- Puncture resistance FTMS 101B, method 2031
- Tính giòn ở nhiệt độ thấp -940F
ASTM D746, procedure B
Tính bền
- Phần trăm ASTM D1603 2%
- Độ phân tán bột đen A-1
ASTM D3015
- Tính bền nhiệt Thay đ không đáng
ổi
ASTM D573, D1349
kể sau 1 tháng ở 1100C
Tính bền hóa học
- Bền đối với hỗn hợp hóa chất thải bỏ Tính bền biến đổi 10%
EPA methods 9090
trong 120 ngày
Bền đối với các tác nhân hóa tinh khiết Tính bền biến đổi 10%
ASTM D543
trong 7 ngày
Đồ bền ứng suất cắt
- Độ bền ứng suất cắt trong môi trường ASTM D1693, condition C 1500 h
Source: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.

Hệ thống lớp lót đáy đối với CTRSH. Mục đích thiết kế lớp lót đáy bãi chôn lấp là
nhằm giảm thiểu sự thấm nước rỉ rác vào lớp đất phía dưới bãi chôn lấp và nhờ đó loại
trừ khả năng nhiễm bẩn nước ngầm. Có nhiều phương án thiết kết lớp lót đáy đã được đề
xuất nhằm giàm thiểu sự di chuyển nước rỉ rác vào lớp đất phía dưới bãi chôn lấp. Mỗi

107
lớp vật liệu khác nhau có chức năng khác nhau. Ví dụ, lớp sét và lớp màng địa chất có tác
dụng như lớp phân cách sự di chuyển của nước rỉ rác và khí bãi chôn lấp. Lớp cát hoặc
sỏi là lớp thu và thoát nước rỉ rác sinh ra từ bãi chôn lấp. Lớp vải địa chất được sử dụng
để giảm thiểu sự xáo trộn giữa lớp đất với lớp cát hoặc sỏi. Lớp đất cuối cùng được dùng
để bảo vệ lớp thoát nước và lớp phân cách. Hệ thống ống thu nước rỉ rác được đặt trong
lớp thu nước rỉ rác. Thiết kế lớp lót đáy kết hợp sử dụng lớp màng địa chất và lớp đất sét
sẽ bảo vệ tốt hơn và hiệu quả hơn là sử dụng mỗi lớp này riêng rẻ.

Lưới nhựa gợn sóng thiết kế đặc biệt (geonet) và vải địa chất được đặt bên trên lớp màng
địa chất, hai lớp này lần lượt nằm bên trên lớp đất sét nén. Lớp đất bảo vệ nằm trên lớp
vải địa chất. Lớp geonet và vải địa chất cùng có tác dụng là lớp thoát nước để chuyển
nước rỉ rác đến hệ thống thu nước rỉ rác. Độ thẩm thấu của hệ thống lớp lót tạo thành lớp
thoát nước và lớp lọc tương đương với độ thẩm thấu qua cát thô. Do tính dễ bị tắc nghẽn
của vải lọc địa chất, nhiều nhà thiết kế thích sử dụng lớp cát hoặc lớp sỏi làm lớp thoát
nước.

Đối với hệ thống, hai lớp lót kết hợp, thường được xem là lớp lót thứ nhất và lớp lót thứ
hai, được sử dụng. Lớp lót thứ nhất được dùng để thu gom nước rỉ rác, trái lại lớp lót thứ
hai có tác dụng như hệ thống phát hiện sự rò rỉ và hỗ trợ cho lớp lót thứ nhất. Hệ thống
lớp lót cải tiến thay thế lớp cát thoát nước bằng hệ thống geonet thoát nước. Lớp đất sét
địa chất tổng hợp (GCL) được chế tạo từ bentonite chất lượng cao (từ Wyong) và vật liệu
kết dính. Sét bentonite là khoáng chất montmorillonite natri cần thiết có khả năng hấp thụ
gấp 10 khối lượng của nó trong nước. Khi hấp thụ nước, đất sét trở thành dạng vữa và
ngăn cản sự di chuyển của nước và tốc độ thẩm thấu rất thấp, khoảng 10-10 cm/s. Các tấm
GCLs lớn (từ 12 đến 14 x 100 ft) được đặt ghép mí khi xây dựng hệ thống lớp lót đáy. Ở
một số BCL, điện cực phát hiện rò rỉ thường được đặt giữa hai lớp này.

Hệ thống lớp lót đáy đối với các bãi chôn lấp đơn/bãi chôn lấp đặc biệt. Hệ thống lớp
lót đáy của các bãi chôn lấp đơn thường gồm có hai lớp màng đ ịa chất, mỗi lớp đều có
một lớp thoát nước và hệ thống thu nước rỉ rác. Hệ thống phát hiện nước rỉ rác được bố
trí giữa lớp lót thứ nhất và lớp lót thứ hai cũng như bên dưới lớp lót thấp hơn. Trong
nhiều trường hợp, lớp đất sét dày 3 đến 5 ft được đặt bên dưới hai lớp màng địa chất để
bảo vệ thêm.

Xây dựng lớp lót bằng đất sét. Trong tất cả các dạng thiết kế, xây dựng lớp lót bằng đất
sét, vấn đề quan trọng nhất cần lưu ý khi sử dụng đất sét là khuynh hướng hình thành các
vét nứt khi bị khô. Đất sét không được phép sử dụng. Để bảo đảm lớp đất sét có tác dụng
theo thiết kế, lớp đất sét phải có độ dày 4-6 in (10,16-15,24 cm) được nén thích hợp giữa
các lớp kế tiếp. Bố trí các lớp đất sét mỏng cũng có khả năng tránh được nứt do sự sắp
xếp thứ tự đất cục nếu như chỉ sử dụng một loại sét. Một vấn đề khác cần quan tâm khi sử
dụng nhiều loại sét khác nhau là sự nứt nẻ do tính trương nở của các loại sét khác nhau sẽ
khác nhau. Do đó, để khắc phục điều này, chỉ sử dụng một loại sét khi xây dựng lớp lót.

Hệ thống thu nước rỉ rác

Thiết kế hệ thống thu nước rỉ rác bao gồm (1) lựa chọn loại hệ thống lót đáy, (2) xây
dựng kế hoạch san ủi, đào đắp bao gồm bố trí hệ thống mương thu gom và thoát nước rỉ
rác và hệ thống đường ống tháo nước rỉ rác, và (3) bố trí mặt bằng và thiết kế các thiết bị,
phương tiện xử lý, thu gom và chứa nước rỉ rác.

108
Lựa chọn hệ thống lót đáy. Việc lựa chọn hệ thống lót đáy sẽ phụ thuộc vào hiện trạng
địa chất của địa phương và yêu cầu về môi trường khu vực bãi chôn lấp. Ví dụ, ở những
khu vực không có nước ngầm, chỉ cần sử dụng một lớp đất sét nén. Ở những khu vực cần
phải khống chế sự di chuyển của nước rỉ rác và khí bãi chôn lấp, cần có lớp lót kết hợp
bởi lớp sét và lớp màng địa chất cùng với lớp thoát nước và lớp đất bảo vệ.

Quản lý nước rỉ rác

Quản lý hợp lý nước rỉ rác sinh ra từ BCL là cơ sở để loại trừ nguy cơ gây ô nhiễm nguồn
nước ngầm. Nhiều phương án được áp dụng để quản lý nước rỉ rác thu gom được từ BCL
bao gồm (1) tuần hoàn nước rỉ rác, (2) bay hơi nước rỉ rác, (3) xử lý nước rỉ rác và (4)
thải vào hệ thống thu gom nước thải đô thị.

Tuần hoàn nước rỉ rác. Một trong những phương án xử lý hiệu quả nước rỉ rác là thu
gom và tuần hoàn trở lại BCL. Trong giai đoạn đầu mới vận hành BCL, nước rỉ rác sẽ
chứa một lượng đáng kể TDS, BOD5, COD, dinh dưỡng và kim loại nặng. Khi nước rỉ
rác được tuần hoàn, các thành phần này bị giảm dần do quá trình phân hủy sinh học cũng
như các phản ứng hóa học và lý học khác xảy ra trong BCL. Những acid hữu cơ đơn giản
có trong nước rỉ rác sẽ bị chuyển hóa thành CH4 và CO2. Do pH tăng lên khi hình thành
CH4, nên kim loại sẽ bị kết tủa và được giữ lại trong BCL. Thêm vào đó, việc tuần hoàn
nước rỉ rác giúp thu hồi khí BCL chứa CH4. Tốc độ sinh khí đặc biệt lớn hơn trong các hệ
thống có tuần hoàn nước rỉ rác. Để tránh hiện tượng phát tán khí BCL không kiểm soát
được khi nước rỉ rác được tuần hoàn để xử lý, BCL phải được trang bị hệ thống thu hồi
khí. Tuy nhiên, cuối cùng vẫn phải thu gom, xử lý và thải bỏ phần nước rỉ rác còn lại. Ở
những BCL lớn cần bố trí khu vực lưu trữ nước rỉ rác.

Bay hơi nước rỉ rác. Một trong những hệ thống quản lý nước rỉ rác đơn giản nhất là sử
dụng hệ thống hồ bay hơi nước rỉ rác. Phần nước rỉ rác không bay hơi được phun lên
những phần BCL đã hoàn tất. Ở những khu vực có lượng mưa lớn, bể chứa nước rỉ rác có
lót đáy được che phủ bằng màng địa chất trong mùa mưa để loại trừ phần nước mưa rơi
vào bể. Phần nước rỉ rác tích lũy trong mùa mưa sẽ được để bay hơi vào các tháng mùa
khô bằng cách tháo lớp che phủ và phun lên bề mặt BCL đang vận hành hoặc đã đóng
cửa. Khí có mùi sinh ra tích tụ bên dưới lớp che phủ được cho thoát qua lớp đất hoặc
phân compost. Lớp đất thường có độ sâu từ 2 to 3 ft và tải trọng hữu cơ vào khoảng 0,1
đến 0,25 lb/ft3 thể tích đất. Trong mùa hè, khi các bể chứa không bị che phủ, cần phải
thổi khí để giảm mùi hôi. Nếu bể chứa nhỏ, có thể che phủ quanh năm. Một phương án
khác xử lý nước rỉ rác (bằng phương pháp sinh học) là lưu trữ nước rỉ rác sinh ra trong
mùa đông và phun phần nước đã xử lý lên khu đất trống gần đấy vào mùa hè. Nếu có sẵn
đất, phần nước đã xử lý có thể phun liên tục vào khu đất trống này cả trong mùa mưa.




109
Ñaát hoaëc compost
Khí saïch



Khí coù muøi




3 – 10 ft
Doøng phaân phoái khí Soûi


Hình 8.2 Lọc khí có mùi qua đất hoặc phân compost.

Xử lý nước rỉ rác. Khi không sử dụng phương án tuần hoàn và làm bay hơi nước rỉ rác,
cần phải tiến hành xử lý sơ bộ hoặc xử lý hoàn toàn trước khi thải bỏ. Do đặc tính nước rỉ
rác thu gom được rất khác nhau nên có nhiều phương pháp khác nhau được áp dụng để
xử lý nước rỉ rác.

8.4 KIỂM SOÁT KHÍ BÃI CHÔN LẤP

Bãi chôn lấp chất thải rắn có thể được coi là một thiết bị phản ứng sinh hóa, với chất thải
rắn và nước là nguyên liệu chính đưa vào bãi chôn lấp và khí bãi chôn lấp, nước rỉ rác là
sản phẩm chính tạo ra. Chất thải rắn chôn lấp gồm một phần chất hữu cơ có khả năng
phân hủy sinh học và các chất vô cơ khác. Hệ thống kiểm soát khí bãi chôn lấp được sử
dụng để tránh việc vận chuyển không mong muốn của khí bãi chôn lấp vào không khí
hoặc vào các lớp đất đá. Khí bãi chôn lấp có thể sử dụng để sản xuất năng lượng hoặc
được đốt dưới điều kiện kiểm soát để tránh thải các thành phần độc hại vào không khí.

8.4.1 Quá trình hình thành khí bãi chôn l ấp

Quá trình hình thành các khí chủ yếu

Quá trình hình thành các khí chủ yếu từ bãi chôn lấp xảy ra qua 5 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Giai đoạn thích nghi;
- Giai đoạn 2: Giai đoạn chuyển hóa;
- Giai đoạn 3: Giai đoạn acid hóa;
- Giai đoạn 4: Giai đoạn lên men methane;
- Giai đoạn 5: Giai đoạn phân hủy hoàn toàn (maturation).

Giai đoạn 1 . Trong giai đo này, quá trình phân hủy sinh học xảy ra trong điề u kiện
ạn
hiếu khí vì một phần không khí bị giữ lại trong bãi chôn lấp. Nguồn vi sinh vật hiếu khí
và kỵ kh í có từ lớp đất phủ hàng ngày hoặc lớp đất phủ cuối cùng khi đóng cửa bãi chôn
lấp. Bên cạnh đó, bùn từ trạm xử lý nước thải được đổ bỏ tại bãi chôn lấp và nước rỉ rác
tuần hoàn lại bãi chôn lấp cũng là những nguồn cung cấp vi sinh vật cần thiết để phân
hủy rác thải.

Giai đoạn 2. Trong giai đoạn 2, hàm lượng oxy trong bãi chôn lấp giảm dần và điều kiện
kỵ khí bắt đầu hình thành. Khi môi trường trong bãi chôn lấp trở nên kỵ khí hoàn toàn,

110
nitrate và sulfate, các ch đóng vai trò là chất nhận điện tử trong các phản ứng chuyển
ất
hóa sinh học, thường bị khử thành khí N2 và H2S.

2CH3CHOHCOOH + SO42- → 2CH3COOH + S2- + H2O + CO2
Lactate Sulfate Acetate Sulfide

4H2 + SO42- → S2- + 4H2O

S2- + 2H+ → H2S
Sự gia tăng mức độ kỵ khí trong môi trường bãi chôn lấp có thể kiểm soát được bằng
cách đo điện thế oxy hóa khử của chất thải. Quá trình khử nitrate và sulfate xảy ra ở điện
thế oxy hóa khử trong khảng từ –50 đến –100 mV. Khí CH4 được tạo thành khi điện thế
oxy hóa khử dao động trong khoảng từ –150 đến –300 mV. Khi điện thế oxy hóa khử tiếp
tục giảm, thành phần tập hợp vi sinh vật chuyển hóa các chất hữu cơ có trong rác thành
CH4 và CO2 bắt đầu quá trình 3 giai đoạn nhằm chuyển hóa các chất hữu cơ phức tạp
thành các acid hữu cơ và các sản phẩm trung gian khác như trình bày trong giai đoạn 3. Ở
giai đoạn 2, pH của nước rỉ rác bắt đầu giảm do sự có mặt của các acid hữu cơ và ảnh
hưởng của khí CO2 sinh ra trong bãi chôn lấp.

Giai đoạn 3. Trong giai đoạn này, tốc độ tạo thành các acid hữu cơ tăng nhanh. Bước thứ
nhất của quá trình 3 giai đoạn là thủy phân các hợp chất cao phân tử (như lipids,
polysaccharides, protein, nucleic acids,…) thành các h p chất thích hợp cho vi sinh vật.

Bước thứ hai là quá trình chuyển hóa sinh học các hợp chất sinh ra từ giai đoạn 1 thành
các hợp chất trung gian có phân tử lượng thấp hơn mà đặc trưng là acetic acid, một phần
nhỏ acid fulvic và một số acid hữu cơ khác. CO2 là khí chủ yếu sinh ra trong giai đoạn 3.
Một phần nhỏ khí H2 cũng được hình thành trong giai đoạn này.
Giai đoạn 4 . Trong giai đoạn methane hóa, các acid hữu cơ đã hình thành được chuyển
hóa thành CH4 và CO2.

Giai đoạn 5. Giai đoạn này xảy ra sau khi các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học
sẵn có đã được chuyển hóa hoàn toàn thành CH 4 và CO2 ở giai đoạn 4. Khi lượng ẩm tiếp
tục thấm vào phần chất thải mới thêm vào, quá trình chuyển hóa lại tiếp tục xảy ra. Tốc
độ sinh khí sẽ giảm đáng kể ở giai đoạn 5 vì hầu hết các chất dinh dưỡng sẵn có đã bị rửa
trôi theo nước rỉ rác trong các giai đoạn trước đó và các chất còn lại hầu hết là những chất
có khả năng phân hủy chậm. Khí chủ yếu sinh ra ở giai đoạn 5 là khí CH4 và CO2.

Các giai đoạn này xảy ra theo những khoảng thời gian khác nhau tùy thuộc vào sự phân
bố thành phần chất hữu cơ trong bãi chôn lấp, vào lượng chất dinh dưỡng, độ ẩm của rác
thải, độ ẩm của khu vực chôn lấp và mức độ ép rác. Nếu không đủ ẩm, tốc độ sinh khí bãi
chôn lấp sẽ giảm. Sự gia tăng mật độ chôn lấp rác sẽ làm giảm khả năng thấm ướt chất
thải trong bãi chôn lấp và dẫn đến giảm tốc độ chuyển hóa sinh học và sinh khí.

Quá trình hình thành các chất khí vi lượng

Các chất khí vi lượng có trong thành phần khí bãi chôn lấp được hình thành từ 2 nguồn
cơ bản: (1) từ bản thân rác thải và (2) từ các phản ứng sinh học hoặc các phản ứng khác
xảy ra trong bãi chôn lấp.


111
Một cách tổng quát, phản ứng hóa học đối với quá trình phân hủy kỵ khí chất thải rắn có
thể biểu diễn như sau:
vi sinh vật
Chất hữu cơ + H2O Chất hữu cơ đã + CH4 + CO2 + Các khí khác
bị phân hủy sinh học
(Rác)

Lưu ý rằng phản ứng đòi hỏi sự có mặt của nước. Nhiều bãi chôn lấp thiếu ẩm được tìm
thấy trong điều kiện “khô héo” với những tờ giấy báo vẫn còn đọc được. Do đó, mặc dù
tổng lượng khí được tạo thành từ chất thải rắn có thể xác định theo phương trình cân bằng
tỷ lượng, nhưng điều kiện thủy văn của địa phương có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ và
khoảng thời gian để quá trình hình thành khí xảy ra.

Thể tích khí sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí có thể ước tính theo nhiều cách khác
nhau. Ví dụ, nếu các thành phần hữu cơ riêng biệt tìm thấp trong chất thải rắn sinh hoạt
(loại trừ plastic) được biểu diễn bằng công thức tổng quát dạng CaHbOcNd, khi đó tổng
thể tích khí có thể được ước tính theo phương trình sau, giả sử rằng quá trình chuyển hóa
hoàn toàn các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học thành CO2 và CH4.

(4a – b + 2c +3d)
(4a - b- 2c - 3d) (4a + b - 2c - 3d)
H2 O →
CaHbOcNd + CH4 + CO2 + dNH3
8
4 8

Thông thường, chất hữu cơ có trong rác thải được phân làm hai loại: (1) các chất có khả
năng phân hủy nhanh (3 tháng đến 5 năm) và (2) chất hữu cơ có khả năng phân hủy chậm
(≥ 50 năm). Tỷ lệ chất hữu cơ có khả nă ng phân h sinh học tùy thuộc rất nhiều vào
ủy
hàm lượng lignin của chất thải. Khả năng phân hủy sinh học của các chất hữu cơ khác
nhau, trên cơ sở hàm lượng lignin, được trình bày trong Bảng 8.4. Dưới những điều kiện
thông thường, tốc độ phân hủy được xác đ ịnh trên cơ sở tốc độ sinh đạt cực đại trong
vòng hai năm đầu, sau đó giảm dần và kéo dài trong vòng 25 năm hoặc hơn nữa.

Bảng 8.4 Thành phần chất hữu cơ trong rác có khả năng phân hủy sinh học nhanh và chậm

Khả năng phân hủy sinh học
Thành phần chất hữu cơ
Chậm
Nhanh
Rác thực phẩm /
Giấy báo /
Giấy loại /
Carton /
Không phân hủy sinh học
Plastic
Vải /
Cao su /
Da /
Rác vườn /
Gỗ /
Các chất hữu cơ khác /
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.




112
Bảng 8.5 Khả năng phân hủy sinh học các chất hữu cơ có trong rác sinh hoạt

Thành phần chất Hàm lượng lignin Phần % có khả năng phân
hữu cơ hủy sinh học (%VS)
(% VS)
Rác thực phẩm 0,4 0,82
Giấy báo 21,9 0,22
Giấy loại 0,4 0,82
Carton (Bìa) 12,9 0,47
Rác vườn 4,1 0,72
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.
VS: chất rắn bay hơi
Phần có khả năng phân hủy sinh học = 0.83 - 0.028 LC
LC là hàm lượng lignin

8.4.2 Quá trình di chuyển của khí bãi chôn lấp

Mặc dù, hầu hết khí methane thoát vào không khí, cả khí methane và khí CO2 đều tồn tại
ở nồng độ lên đến 40% ở khoảng cách 400 ft (khoảng 120 m) từ mép của bãi chôn lấp
không có l p lót đáy. Đối với những bãi chôn lấp không có hệ thống thu khí, khoảng

cách này thay đổi tùy theo đặc tính của vật liệu che phủ và cấu trúc đất của khu vực xung
quanh. Nếu k hông được thông thoáng một cách hợp lý, khí methane có thể tích tụ bên
dưới các tòa nhà hoặc những khoảng không khác ở gần đó. Trái lại, khí CO2 có khối
lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của không khí 1,5 lần và của khí methane 2,8 lần,
do đó, khí CO2 có khuynh hư ớng chuyển động về phía đáy của bãi chôn lấp. Đó là
nguyên nhân khiến cho nồng độ khí CO 2 ở những phần thấp hơn của bãi chôn lấp ngày
càng gia tăng theo thời gian.

Khí chuyển động từ dưới lên

Khí CH4 và CO2 có thể thoát qua lớp che phủ đi vào không khí do quá trìnhđối lưu và
khuếch tán. Giả thiết rằng đất khô, lượng khí bay hơi qua một đơn vị diện tích bề mặt bãi
rác trong một đơn vị thời gian (Flux) được xác định như sau:

Dα4/3 (CAtm - Cafill)
NA = - ------------------------
L
Trong đó:
= flux của A, g/cm2.s (lb. mol/ft2.ngày)
NA
= nồng độ của A ở bề mặt của lớp phủ bãi rác, g/cm3 (lb.mol/ft3)
Catm
= nồng độ của A ở đáy của lớp phủ bãi rác, g/cm3 (lb.mol/ft3)
Cafill
= bề dày của lớp phủ, cm (ft)
L

Các giá trị đặc trưng đối với hệ số khuếch tán khí methane và khí CO2 lần lượt là DCH4 =
0,20 cm2/s (=18,6 ft2/ngày) và DCO2 = 0,13 cm2/s (12,1 ft2/ngày).

Khí chuyển động từ trên xuống

Khí CO2, do khối lượng riêng lớn, nên có thể tích lũy ở đ áy bãi chôn lấp. Nếu lớp lót đáy
bãi chôn lấp là lớp đất, khí CO 2 có thể khuếch tán qua lớp này và tiếp tục chuyển động

113
xuống phía dưới cho đến khi tiếp xúc với mạch nước ngầm. Khí CO2 dễ dàng hòa tan và
phản ứng với nước tạo thành acid carbonic.

CO2 + H2O → H2CO3

Phản ứng này là nguyên nhân làm giảm pH và có thể làm gia tăng độ cứng và hàm lượng
khoáng chất trong nước ngầm. Ở một nồng độ khí CO2 xác định, phản ứng sẽ tiếp tục cho
đến khi đạt trạng thái cân bằng như sau:

H2O + CO2

Ca2+ + 2 HCO3-
CaCO3 + H2CO3

Chuyển động của các chất khí vi lượng

Đối với các chất khí vi lượng, lượng khí bay hơi qua một đơn vị diện tích bề mặt bãi rác
trong một đơn vị thời gian (Flux) được xác định như sau:

Dα4/3 (Ciatm - CisWi)
Ni = - --------------------------
L
Trong đó:
= Flux của i, g/cm2.s
Ni
= Hệ số khuếch tán, cm2/s
D
= Độ xốp của đất khô, cm3/cm3 (ft3/ft3)
α
= Nồng độ của I ở bề mặt lớp che phủ, g/cm2
Ciatm
= Nồng độ hơi bão hòa của chất I, g/cm2
Cis
= Nồng độ của chất I ở đáy lớp che phủ, g/cm2
CisWi
= Bề dày lớp che phủ, cm (ft)
L
Một cách đơn giản có thể tính:

Dα4/3 CisWi
Ni = ------------------
L
8.4.3 Thành phần và tính chất khí bãi chôn lấp

Khí bãi chôn lấp được tạo thành từ những thành phần khí hiện diện với lượng lớn (các
khí chủ yếu) và những thành phần khí chiếm lượng rất nhỏ (khí vi lượng). Các khí chủ
yếu được hình thành trong quá trình phân hủy phần chất hữu cơ có trong chất thải rắn
sinh hoạt. Một số khí vi lượng, mặc dù tồn tại với lượng nhỏ có thể mang tính độc và
nguy cơ tác hại đến sức khỏe cộng đồng cao.

Thành Phần Các Khí Chủ Yếu

Thành phần các khí chủ yếu sinh ra từ bãi chôn lấp bao gồm NH 3, CO2, CO, H2, H2S,
CH4, N2 và O2. Tỷ lệ thành phần các khí này được trình bày trong Bảng 3.3. Khí methane
và khí CO2 là các khí chính sinh ra ừ quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ có khả
t
năng phân hủy sinh học trong rác. Nếu khí methane tồn tại trong không khí ở nồng độ từ

114
5-15% sẽ phát nổ. Do hàm lượng o xy tồn tại bên trong bãi chôn lấp ít nên khi nồng độ
khí methane đạt đến ngưỡng tới hạn vẫn có ít khả năng gây nổ bãi chôn lấp. Tuy nhiên,
nếu các khí trong bãi chôn lấp thoát ra bên ngoài và tiếp xúc với không khí, có khả năng
hình thành hỗn hợp khí methane ở giới hạn gây nổ. Các khí này cũng tồn tại trong nước rỉ
rác với nồng độ tùy thuộc vào nồng độ của chúng trong pha khí khi tiếp xúc với nước rỉ
rác.

Bảng 8.6 Tỷ lệ thành phần các khí chủ yếu sinh ra từ bãi chôn lấp

Thành phần % (thể tích khô)
CH4 45 - 60
CO2 40 - 60
N2 2–5
O2 0,1 – 1,0
Mercaptans, ợp chất chứa lưu
h 0 – 1,0
huỳnh,…
NH3 0,1 – 1,0
H2 0 – 0,2
CO 0 – 0,2
Các khí khác 0,01 – 0,6
Tính chất Giá trị
Nhiệt độ (0F) 100 - 120
Tỷ trọng 1,02 – 1,06
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự , 1993.

Thành phần khí vi lượng

Một số chất khí vi lượng, mặc dù tồn tại với khối lượng nhỏ nhưng có tính độc và nguy
cơ gây hại đến sức khỏe của cộng đồng dân cư rất cao. Các nghiên cứu ở Mỹ và Anh cho
thấy tổng cộng 116 hợp chất hữu cơ có thể tìm thấy trong khí bãi chôn l p như acetone,

benzene, chlorobenzene, chloroform, vinyl chloride,… Nhi chất hữu cơ có thể được
ều
phân loại như các hợp chất hữu cơ bay hơi. Sự có mặt của các chất khí này trong nước rỉ
rác từ bãi chôn lấp phụ thuộc vào nồng độ của chúng trong khí bãi chôn lấp khi tiếp xúc
nước rỉ rác. Cần lưu ý là sự xuất hiện nồng độ đáng kể của các chất hữu cơ bay hơi trong
khí bãi chôn l p thường đi cùng với các bãi chôn lấp cũ đã tiếp nhận các loại chất thải

công nghiệp và thương mại có chứa các chất hữu cơ bay hơi. Trong các bãi chôn lấp mới
hơn, trong đó các chất thải nguy hại bị cấm đổ, nồng độ các chất hữu cơ bay hơi trong khí
bãi chôn lấp cực kỳ thấp. Số liệu thống kê nồng độ các khí vi lượng có trong các mẫu khí
lấy từ 66 bãi chôn lấp ở California được trình bày trong Bảng 8.7. Đây là thành phần các
chất khí vi lượng có trong khí thải từ hầu hết các bãi chôn lấp.




115
Bảng 8.7 Nồng độ của các chất khí vi lượng trong các mẫu khí lấy từ 66 bãi chôn ấp ở
l
California

Nồng độ (ppbV*)
STT Khí vi lượng
Cực đại
Trung Bình
01 Acetone 6.838 240.000
02 Benzene 2.057 39.000
03 Chlorobenzene 82 1.640
04 Chloroform 245 12.000
05 1,1-Dichloromethane 2.801 36.000
06 Dichloromethane 25.694 620.000
07 1,1-Dichloroethene 130 4.000
08 Diethylene Chloride 2.835 20.000
09 Trans 1, 2- Dichloroethane 36 850
10 2, 3-Dichloropropane 0 0
11 1,2-Dichloropropane 0 0
12 Ethylene bromide 0 0
13 Ethylene dichloride 59 2.100
14 Ethylene oxide 0 0
15 Ethylene benzene 7.334 87.500
16 Methyl ethyl ketone 3.092 130.000
17 1,1,2-Trichloroethane 0 0
18 1,1,1-Trchloroethane 615 14.500
19 Trichloroethylene 2.079 32.000
20 Toluene 34.907 280.000
21 1,1,2,2-Tetrachloroethylent 246 16.000
22 Tetrachloroethane 5.244 180.000
23 Vinyl Chloride 3.508 32.000
24 Styrenes 1.517 87.000
25 Vivyl acetate 5.663 240.000
26 Xylenes 2.651 38.000
* ppbV = phần tỷ theo thể tích
Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993.

8.4.4 Thu và xử lý khí bãi chôn lấp

Để xử lý khí bãi chôn lấp có thể áp dụng các biện pháp sau:

Đốt
-
Thu Hồi – Sản Xuất Điện
-
- Oxy hóa khí methane
Khử mùi
-

Đốt – Sản Xuất Điện

Khí sinh ra từ các ô chôn lấp được thu gom qua hệ thống ống thu khí được bố trí dạng
thẳng đứng hoặc nằm ngang. Các giếng thu khí được bố trí sao cho có thể thu được khí
sinh ra trên toàn bộ diện tích ô chôn lấp. Mỗi giếng thu khí gồm có ống thu khí đặt trong
ống lồng, giữa hai ống này là lớp sỏi, làm lớp ngăn cách giữa rác và ống thu khí, nhằm
hạn chế sự bít tắt các lỗ thu khí. Chiếu cao ống thu khí đứng sẽ được nối dài dần theo
chiều dày lớp rác được chôn lấp. Sau khi phủ đỉnh, toàn bộ khí thu được từ các ống thu
khí hoặc sẽ đốt bằng flare hoặc sẽ tái sử dụng để chạy máy phát điện nếu đủ công suất.

116
Ống bơm hút nước
rò rỉ



Mặt bích PVC, Thân giếng thu khí
Lớp bê tông cố định
miệng giếng

Lớp đất phủ bề
mặt bãi chôn lấp




Lớp chất thải rắn
trong bãi chôn lấp




Lớp đá 4 x 6
đệm thân ống giếng




Thân giếng thu khí




Lỗ thu khí
d = 22 mm



Clappe ống bơm hút
nước rò rỉ




Nút bịt đáy ống
PVC




Hình 8.3 Sơ đồ cấu tạo giếng thu khí (pilot scale- BCL Đông Thạnh).

117
250


Gân thép lá CT3; b = 18 mm


Lưới chắn gió, INOX; a = 0,1mm
250
2300
Ống CT3 – 170 mm
2500
Ống dẫn khí, STK – 34 mm
3750
Ống gió, STK – 114 mm

Cửa gió gia công
trên thân oáng
150
Ống điều chỉnh lưu 250
lượng gió


Ống hướng dòng 70
hình côn

Van chặn, đường dẫn
khí từ giếng thu 150


Ống thép đen,
168 mm
950




Ống bơm hút nước rò rỉ,
STK 49mm
Mặt bích nối với miệng
giếng, CT3 – 168 mm




Hình 8.4 Sơ đồ thiết bị đốt flare.




118
Oxy hóa khí methane
Với một khối lượng khổng lồ của khí nhà kính được tạo ra hàng ngày, oxy hoá sinh học
gián tiếp bởi vi khuẩn methanot rophic là một quá trình quan trọng trong việc giảm thiểu
dòng methane đối với khí quyển. Trong môi trường bãi chôn lấp khí CH 4 được tạo thành
khi điện thế oxy hóa khử dao động trong khoảng từ –150 đến –300 mV. Khi điện thế oxy
hóa khử tiếp tục giảm, thành phần tập hợp vi sinh vật chuyển hóa các chất hữu cơ có
trong rác thành CH4 và CO2 bắt đầu quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ phức tạp thành
các acid hữu cơ và các sản phẩm trung gian khác. Một khối lượng rất lớn của CH4 hiện
diện trong thành phần của khí bãi chôn lấp với tỉ lệ 55%á thể tích trong lớp đất phủ bề
mặt, những khí này sẽ gây ra hiệu ứng nhà kính đặc biệt là CH4 có khả năng gây hiệu
ứng nhà kính gấp 30 lần so CO2. Nếu lượng khí thải này không được thu gom và tái sử
dụng chúng sẽ góp phần ảnh hưởng đến sự nóng lên của khí hậu toàn cầu. Xấp xỉ một
nửa CH4 tạo ra có thể bị oxy hoá bởi tập hợp của vi sinh vật methane hoá. Quá trình oxy
hoá sinh học của methane được tìm thấy hầu như rất khó xảy đối với dòng methane phát
sinh từ các đầm lầy, trong k hi đối nguồn CH 4 phát sinh t bãi chôn lấp được đáng giá

giảm từ 10-70%. Tại điều kiện áp suất riêng phần cao, vắng mặt của oxygen, khi đó oxy
hoá CH4 không có thể xảy ra.
Tốc độ oxy hoá của CH4 phụ thuộc vào độ ẩm của đất điều này đã được chứng minh
trong phòng thí nghiệm với sử dụng đất phủ bãi chôn lấp. Trong điều kiện này tốc độ oxy
hoá cao hơn dưới điều kiện độ ẩm vừa phải so với những điều kiện ngập nước. Vì thế sự
khuếch tán của CH4 và O2 ngang qua nước có thể gây ra giới hạn oxi hoá CH 4 trong đất .
Quá trình này dẫn đến oxy hoá CH 4 và NH4 cũng có thể bị tương tác, khi đó những hợp
chất này sẽ cạnh tranh cơ chất đối với những enzym tương ứng của chúng, điều này cũng
chỉ ra rằng cả hai quá trình nitrification và denitrification sẽ tăng lên bởi thêm CH4 vào
bùn lắng. Cho tới nay những tương tác giữa CH 4 và chu trình N trongđất phủ bãi chôn
lấp vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.
Những quan sát tại hiện trường đã chứng minh rằng đất phủ bãi chôn lấp có hàm lượng
chất hữu cơ cao có khả năng giảm sự phát tán CH4 vào môi trư ờng. Điều cũng được
chứng minh bởi những kết quả nghiên cứu từ phòng thí nghiệm. Hơn nửa khả năng oxy
hoá CH4 trong đất có thể tăng khi thêm chất hữu cơ vào lớp phủ ví dụ như bùn sinh học.

Vi khuẩn methanotrophic dường như oxy hoá CH 4 có hiệu quả nhất khi chúng ở trong
một tập hợp nhiều vi khuần. Trong điều kiện này vi khuẩn methanotrophic có thể chiếm
90% mật độ của vi khuẩn. Trong sự phân lập nhóm vi khuẩn oxy hoá methane từ đất ,
sự hấp thu và một lượng thừa của methanol, nitrite và hydroxylamin b những vi sinh
ởi
vật trong cùng một tập hợp cộng đồng thì rất quan trọng đối với hoạt tính của vi khuẩn
methanotrophic.
Xử lý mùi
Các phương pháp có thể áp dụng để xử lý mùi từ bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt bao
gồm:
Dùng chất khử mùi. Thực tế sử dụng chế phẩm EM để giảm mùi hôi tại các bãi chôn
-
lấp và trạm trung chuyển chất thải rắn sinh hoạt cho thấy giảm đáng kể mùi trong quá
trình vận hành bãi chôn lấp. Theo Bình (2003), một công nghệ mới hiện nay đang
nghiên cứu áp dụng để khử mùi là sử dụng một số tinh dầu thực vật đặc biệt phun vào
không khí tại các khu vực cần xử lý với nồng độ thích hợp. Các hạt tinh dầu này sẽ
119
tác dụng với các phân tử gây mùi tạo thành các chất mới không có mùi và không độc
hại.
Che phủ. Che phủ hàng ng ày, che phủ trung gian và che phủ khi đóng bãi là một giải
-
pháp khác có thể hạn chế sự phát tán mùi hôi ra môi trường xung quanh. Vật liệu che
phủ hàng ngày có thể là tấm nilon, giấy loại sau khi nghiền nhỏ trộn với nước để tạo
thành dạng bột nhão, đất có hàm lượng Ca thấp,…
Thu khí. Mùi phát sinh t bãi chôn lấp thật ra là từ thành phần khí tạo thành do quá

-
trình phân hủy chất hữu cơ có trong rác chôn lấp. Do đó, thu khí để xử lý, hạn chế sự
phát tán khí bãi chônấp vào môi trường cũng là một trong những giải pháp công
l
nghệ hữu hiệu trong xử lý mùi.




120
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản