Bài giảng Quản lý và xử lý chất thải rắn: Phần 1 - Th.S Nguyễn Xuân Cường

Chia sẻ: Codon_10 Codon_10 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

147
lượt xem 26
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Bài giảng Quản lý và xử lý chất thải rắn: Phần 1 - Th.S Nguyễn Xuân Cường hướng đến trình bày các vấn đề cơ bản về định nghĩa, phát sinh và tính chất; thu gom chất thải rắn; chôn lấp chất thải rắn; xử lý chất thải rắn bằng phương pháp cơ học. Mời các bạn cùng tìm hiểu và tham khảo nội dung thông tin tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Quản lý và xử lý chất thải rắn: Phần 1 - Th.S Nguyễn Xuân Cường

ĐẠI HỌC HUẾ PHÂN HIỆU ĐHH TẠI QUẢNG TRỊ BÀI GIẢNG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Th.S. NGUYỄN XUÂN CƯỜNG Bộ môn: Công nghệ kỹ thuật môi trường LƯU HÀNH NỘI BỘ ĐÔNG HÀ, 2012
MỤC LỤC Chương 1. ĐỊNH NGHĨA, PHÁT SINH VÀ TÍNH CHẤT................................................................ 4 1.1. Định nghĩa................................................................................................................................. 4 1.2. Phân loại ................................................................................................................................... 4 1.3. Thành phần và tính chất............................................................................................................ 4 1.3.1. Thành phần ........................................................................................................................ 4 1.3.2. Tính chất ............................................................................................................................ 5 1.4. Chất thải rắn phát sinh ............................................................................................................. 7 1.4.1. Vai trò của việc xác định khối lượng CTR......................................................................... 7 1.4.2 Khảo sát tốc độ chất thải rắn phát sinh .............................................................................. 7 1.5. Xác định khối lượng và thành phần .......................................................................................... 9 1.5.1. Xác định khối lượng ........................................................................................................... 9 1.5.2. Phương pháp xác định các thông số CTR........................................................................ 10 1.6. Phân loại chất thải rắn (Waste Classification)....................................................................... 12 1.6.1. Thông tin chung ............................................................................................................... 13 1.6.2. Lợi ích của việc phân loại CTR tại nguồn ....................................................................... 13 1.7. Chất thải rắn nguy hại ............................................................................................................ 13 1.8. Ảnh hưởng của chất thải rắn đến sức khỏe con người và môi trường.................................... 14 1.8.1. Ảnh hưởng đến môi trường .............................................................................................. 14 1.8.2. Ảnh hưởng đến sức khỏe con người................................................................................. 14 1.9. Hệ thống quản lý ..................................................................................................................... 14 1.9.1. Quản lý chất thải rắn thông thường................................................................................. 14 1.9.2. Quản lý chất thải rắn nguy hại ........................................................................................ 16 Chương 2. THU GOM CHẤT THẢI RẮN ....................................................................................... 17 2.1. Tổng quan ............................................................................................................................... 17 2.1.1. Các kiểu thu gom.............................................................................................................. 17 2.1.2. Các hình thức thu gom ..................................................................................................... 18 2.2. Phân tích hệ thống thu gom vận chuyển CTR......................................................................... 18 2.2.1. Một số khái niệm .............................................................................................................. 18 2.2.2. Tính toán hệ thống Container di động( HCS).................................................................. 19 2.2.3. Tính toán hệ thống Container cố định (SCS)................................................................... 22 2.3. Trạm trung chuyển .................................................................................................................. 24 2.3.1. Sự cần thiết của trạm trung chuyển ................................................................................. 24 2.3.2. Các loại trạm trung chuyển ............................................................................................. 26 2.3.3. Các thông số cơ bản của trạm trung chuyển ................................................................... 26 Chương 3. CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN ...................................................................................... 28 3.1. Khái niệm ................................................................................................................................ 28 3.2. Phân loại ................................................................................................................................. 28 3.3. Chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill)................................................................................. 29 3.3.1. Cấu trúc chính của bãi chôn lấp...................................................................................... 30 3.3.2. Các quá trình xảy ra trong bãi chôn lấp.......................................................................... 35 3.3.3. Lựa chọn vị trí, quy mô và loại hình bãi chôn lấp ........................................................... 36 3.3.4. Quản lý nước rỉ rác.......................................................................................................... 36 3.3.5. Quản lý khí bãi chôn lấp .................................................................................................. 39 3.3.5. Vận hành và đóng cửa bãi chôn lấp ................................................................................ 41 3.3.6. Giám sát môi trường bãi chôn lấp ................................................................................... 41 3.3.7. Kỹ thuật chôn lấp có tuần hoàn nước .............................................................................. 42 3.3.8. Kỹ thuật chôn lấp bán hiếu khí (Semi – aerobic landfill) ................................................ 42 Chương 4. XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC .................................... 44 3.1. Nén chất thải rắn..................................................................................................................... 44
3.2. Đóng kiện ................................................................................................................................ 44 3.3. Công nghệ Seraphin và Hydromex ......................................................................................... 44 3.3.1. Công nghệ Hydromex....................................................................................................... 44 3.3.2. Công nghệ Seraphin......................................................................................................... 45 Chương 5. XỦ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT .............................. 48 5.1. Phương pháp đốt (Incineration) ............................................................................................. 48 5.2. Phương pháp nhiệt phân......................................................................................................... 50 5.2.1. Giới thiệu ......................................................................................................................... 50 5.2.2. Sản phẩm tạo thành.......................................................................................................... 50 5.2.3. Công nghệ nhiệt phân ...................................................................................................... 51 5.3. Phương pháp khí hóa .............................................................................................................. 51 5.3.1. Giới thiệu ......................................................................................................................... 52 5.3.2. Công nghệ khí hóa ........................................................................................................... 52 5.4. Hệ thống thu hồi năng lượng .................................................................................................. 53 5.5. Kiểm soát môi trường trong các quá trình xử lý nhiệt............................................................ 53 Chương 6. TÁI CHẾ VÀ TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN..................................................... 54 6.1. Khái niệm ................................................................................................................................ 54 6.1.1 Tái chế............................................................................................................................... 54 6.1.2. Tái sử dụng....................................................................................................................... 54 6.2. Hoạt động tái chế và tái sử dụng ............................................................................................ 54 6.2.1. Tái chế chất thải rắn thông thường.................................................................................. 54 6.2.2. Tái chế chất thải rắn công nghiệp ................................................................................... 58 6.2.3. Hoạt động tái sử dụng...................................................................................................... 59 6.3. Thực trạng tái chế và tái sử dụng ........................................................................................... 59 Chương 7. KẾT HỢP XỬ LÝ VÀ TÁI CHẾ TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN.......................... 61 7.1. Khái niệm ................................................................................................................................ 61 7.2. Phương pháp ủ (composting).................................................................................................. 61 7.2.1. Giới thiệu ......................................................................................................................... 61 7.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ............................................................................. 62 7.2.2. Các phương pháp ủ.......................................................................................................... 64 7.3. Công nghệ khí sinh học (biogas)............................................................................................. 64 7.3.1. Khái niệm ......................................................................................................................... 64 7.3.2. Cơ chế quá trình phân hủy kị khí ..................................................................................... 65 7.3.3. Các nhân tố ảnh hưởng quá trình Biogas........................................................................ 66 7.3.4. Quá trình hoạt động Biogas............................................................................................. 67 7.3.4. Tính toán thiết kế bể biogas ............................................................................................. 68 7.3.5. Phương pháp làm tinh khiết khí sinh học......................................................................... 70 Chương 8. XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI......................................................................... 72 8.1. Khái niệm và đặc điểm............................................................................................................ 72 8.1.1. Khái niệm ......................................................................................................................... 72 8.1.2. Đặc điểm .......................................................................................................................... 72 8.2. Xử lý chất thải rắn nguy hại.................................................................................................... 74 8.2.1. Xử lý đất, bùn, cặn thải .................................................................................................... 74 8.2.2. Xử lý CTR y tế .................................................................................................................. 78 8.2.3. Xử lý CTR điện tử............................................................................................................. 82 8.3. Chôn lấp CTR nguy hại........................................................................................................... 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................................. 85
Chương 1. ĐỊNH NGHĨA, PHÁT SINH VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 1.1. Định nghĩa Chất thải rắn (hay rác thải) là vật chất dạng rắn (hoặc sệt) được thải bỏ trong hoạt động của con người và động vật. 1.2. Phân loại Có nhiều cách phân loại CTR [4,6,7,9]: a. Phân loại theo nguồn gốc phát sinh - CTR sinh hoạt (Household solid waste); + CTR sinh hoạt đô thị (Municipal Solid waste); + CTR sinh hoạt nông thôn (Rural solid waste); - CTR công nghiệp (Industrial solid waste); - CTR nông nghiệp. b. Phân loại theo tính chất độc hại + CTR nguy hại; + CTR không nguy hại. c. Phân loại theo không gian lãnh thổ + CTR đô thị (Municipal Solid waste); + CTR nông thôn (Rural Solid waste). Ngoài ra, trong [29] chia CTR thành 5 loại như sau: - CTR đô thị (MSW) - CTR xây dựng (C&D) - CTR y tế (BMW) - CTR công nghiệp - CTR nguy hại 1.3. Thành phần và tính chất 1.3.1. Thành phần Thành phần CTR phụ thuộc vào: Điều kiện KT-XH; Trình độ quản lý; Ngành nghề sản xuất; Các mùa trong năm.
Bảng 1.1: Thành phần đặc trưng CTR sinh hoạt Thành phần CTR % khối lượng Rau, thực phẩm thừa… 64.7 Cây gỗ 6.6 Giấy, bao bì giấy 2.1 Plastic (nhựa) khó tái chế 9.1 Cao su, đế giày dép 6.3 Vải sợi, vật liệu sợi 4.2 Đất đá, béton 1.6 Thành phần khác 5.4 Nguồn: HOWADICO,2002 Bảng 1.2: Thành phần đặc trưng của CTR ở Mĩ [21] Waste component Weight % Paper 38.1 Yard waste 12.1 Food waste 10.9 Plastics 10.5 Metals 7.8 Rubber, leather, textiles 6.6 Glass 5.5 Wood 5.3 Miscellaneous inorganic waste 3.2 Thành phần CTR ở Tp. Hồ Chí Minh [9] 1.3.2. Tính chất * Tính chất vật lý: - Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của CTRĐT lấy từ các xe ép rác thường dao động 200 kg/m3 đến 500 kg/m3, điển hình 279kg/m3 [3]; 180 – 400kg/m3, điển hình 300kg/m3 [9] - Độ ẩm: Là lượng nước chứa trong CTR, độ ẩm giao động tùy vào thành phần CTR, thành phần thực phẩm có độ ẩm khoảng 70%, giấy 6%, nhựa và thủy tinh 2% [20].
Bảng 1.3: Giá trị khối lượng riêng và độ ẩm của CTR [Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993 (bản dịch 4,9)] - Kích thước hạt: Tùy từng loại CTR mà có kích thước hạt khác nhau. - Tiềm năng nhiệt lượng: Lượng nhiệt tiềm năng phụ thuộc vào độ ẩm và H chứa trong CTR. - Khả năng giữ ẩm thực tế: Khả năng giữ nước CTRSH không nén giao động 50 – 60 % [9]. * Tính chất hóa học: Các thành phần cần quan tâm: C, H, O, N, S và tro. Tỉ lệ các thành phần thường được tính theo % khối lượng. Thành phần hữu cơ và vô cơ của CTR là thông số để tính toán khả năng tái chế. Dữ liệu thành phần các nguyên tố của CTR [28]
* Tính chất sinh học Về phương diện sinh học, chất hữu cơ (trừ nhựa, cao su, da) có thể phân thành thành những loại sau: - Các phân tử có thể tan trong nước như: đường, tinh bột, amino axit và nhiều axit hữu cơ khác; - Xenlulo: là sản phẩm ngưng tụ của đường 5, 6 carbon; - Dầu, mỡ, sáp: là những este của alcohols và axit béo mạch đài; - Lignin: là một polyme chứa các vòng thơm với nhóm methoxyl (-OCH3); - Lignoxenlulo: là kết hợp lignin và xenlulo; - Protein: là chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi amino axit. 1.4. Chất thải rắn phát sinh 1.4.1. Vai trò của việc xác định khối lượng CTR * Vai trò: - Đánh giá kết quả của hệ thống gom, tái chế CTR; - Thiết kế các phương tiện, thiết bị vận chuyển và xử lý CTR; - Quy hoạch, thiết kế hệ thống thu gom và xử lý. * Đơn vị đo Các đơn vị đo dùng để xác định KL CTR bao gồm: -. Thể tích và khối lượng Cả thông số thể tích và KL đều được dùng để đo lượng CTR. Tuy nhiên, việc sử dụng thông số thể tích để xác định lượng CTR có thể gây nhầm lẫn. - Thông số khác Bảng 1.4: Đơn vị sử dụng ứng với từng loại CTR Loại Đơn vị sử dụng Khu dân cư Kg/người.ngđ Thương mại Kg/người.ngđ, nhưng có nhiều hạn chế Công nghiệp KLCTR trên đơn vị sản phẩm, vd kg/xe đối với cơ sở lắp ráp xe hoặc kg/ca đối Nông nghiệp KLCTR trên đơn vị sản phẩm, vd kg phân/kg bò và kg CT/tấn sản phẩm… Y tế Biểu diễn KLCTR/giường bệnh hoặc bệnh nhân [Nguồn: Tchobanoglous et al., 1993 – (7 dịch, có bổ sung)] 1.4.2 Khảo sát tốc độ chất thải rắn phát sinh CTR có tốc độ phát sinh khác nhau theo thời gian, không gian và điều kiện cụ thể từng khu vực. Khảo sát tốc độ phát sinh CTR một khu vực thường theo các bước sau:
Đối với CTR không phân loại: - Bước 1: Thu thập điều kiện TN, KT-X - Bước 2: Xác định mẫu khảo sát - Bước 3: Xác định chu kì khảo sát mẫu - Bước 4: Thời gian lấy mẫu - Bước 5: Chuẩn bị dụng cụ và tập huấn khảo sát - Bước 6: Tiến hành khảo sát - Bước 7: Phân tích số liệu Sử dụng các phương pháp xác suất thống kê để phân tích số liệu, 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. CTR đã phân loại: Có thay đổi ở bước 4 và bước 6 - Bước 4: Thời gian lấy mẫu phải khác nhau giữa các loại rác. Rác thực phẩm 1 ngày/lần, rác khác có thể 2 – 3 ngày/tuần - Bước 6: Đối với rác thực phẩm, cân trực tiếp rồi bỏ vào xe thu gom. Rác khác, thường đưa về phòng thí nghiệm xác định thành phần. 1.4.4. Dự báo khối lượng chất thải rắn phát sinh a. Dự báo CTRSH Dự báo CTR, có 3 PP: theo quy mô dân số, theo cơ cấu ngành nghề và theo mức tăng GDP. CT dự báo theo quy mô dân số: WSH = k.(Pn.wSH)/1.000 Trong đó: WSH: Khối lượng CTRSH đô thị (tấn/ngày) Pn: Quy mô dân số tại thời điểm dự báo (người) wSH: Chỉ tiêu phát sinh chất thải rắn (kg/người.ngày). k: Tỷ lệ thu gom
Theo Quy chuẩn quốc gia về quy hoạch xây dựng (QCVN: 01/2008/BXD) b. Dự báo CTR CN * Đối với các cơ sở CN đang hoạt động Trên cơ sở số liệu hiện trạng phát sinh CTR, dự báo tốc độ gia tăng CTR từ 6-6,5%/năm (Bộ Xây dựng, Chiến lược Quản lý CTR đô thị và KCN Việt Nam đến năm 2020). * Đối với các cơ sở CN, KCN chuẩn bị xây dựng - Quy mô, tính chất các KCN, CCN lấy trên cơ sở quy hoạch phát triển công nghiệp của từng địa phương đã được phê duyệt. - Khối lượng chất thải rắn công nghiệp phát sinh được tính toán trên cơ sở ước tính hệ số phát sinh dao động từ 0,1 - 0,3 tấn/ha.ngđ (Bộ XD 2004, Rà soát chiến lược QLCTR đô thị và KCN Việt Nam đến năm 2020) c. CTR y tế Theo ước tính của ENTEC (Trung tâm Công nghệ MT – Hội BVTN và MT VN) mỗi năm một giường bệnh thải ra 1,5 tấn rác và theo kết quả của nhiều công trình nghiên cứu về các bệnh viện trên cả nước, trong rác thải y tế có 25% là rác có thành phần nguy hại. 1.5. Xác định khối lượng và thành phần 1.5.1. Xác định khối lượng a. Phương pháp đếm tải Quan sát, đo đếm, ghi chép các phương tiện chuyên chở CTR tại các điểm tập kết, trạm trung chuyển, BCL theo lịch trình, thời gian nhất định. Ví dụ minh họa: Số liệu tại một điểm tập kết trong thời gian 1 tuần: - Số lượng xe ép CTR: 5 xe - Dung tích trung bình của mỗi xe ép CTR: 12,3 m3 - KL riêng của CTR trong xe ép CTR : 300 kg/m3 - Số lượng xe đẩy tay: 20 xe - Thể tích ước tính của xe đẩy tay : 0,23 m 3 - KL riêng của CTR trong xe đẩy tay: 89 kg/m3
Kết quả: Loại xe Số lượng xe Thể tích TB (m3) KLR (kg/m3) Tổng KL (kg/tuần) Xe nén ép 5 12,3 300 18.450 Xe đẩy tay 20 0,23 89 409,4 Tổng số 18.859,4 b. Phương pháp cân bằng vật chất Đây là PP cho kết quả chính xác nhất, thực hiện cho từng nguồn phát sinh riêng lẻ như các hộ dân cư, nhà máy cũng như cho khu công nghiệp và khu thương mại. Các bước thực hiện như sau: - Bước 1: Hình thành một hộp giới hạn nghiên cứu. - Bước 2: Nhận diện tất cả các hoạt động phát sinh CTR xảy ra bên trong hệ thống nghiên cứu ảnh hưởng đến KL CTR. - Bước 3: Xác định tốc độ phát sinh CTR liên quan đến các hoạt động nhận diện ở bước 2. - Bước 4: Sử dụng các mối quan hệ toán học để xác định CTR phát sinh, thu gom và lưu trữ. Cân bằng KL vật liệu được biểu hiện bằng các công thức đơn giản sau : Tích lũy = vào - ra - phát sinh Hoặc, tích lũy = vào – ra, ra = (sản phẩm +CT) Bài tập ví dụ (xem thêm [4, 9]) 1.5.2. Phương pháp xác định các thông số CTR *Phương pháp xác định khối lượng riêng: dùng thùng lấy mẫu; xáo đều bằng “kĩ thuật ¼” như sau [9]: 1. Đổ nhẹ mẫu CTR vào thùng thí nghiệm có thể tích đã biết (tốt nhất là thùng có thể tích 100lít) cho đến khi chất thải đầy đến miệng thùng. 2. Nâng thùng lên cách mặt sàn khoảng 30cm và thả rơi tự do xuống 4 lần. 3. Đổ nhẹ mẫu CTR vào thùng thí nghiệm để bù vào phần chất thải đã nén xuống. 4. Cân và ghi khối lượng của cả vỏ thùng thí nghiệm và CTR. 5. Trừ khối lượng cân được ở trên cho khối lượng của vỏ thùng thí nghiệm ta được khối lượng của CTR thí nghiệm. 6. Chia khối lượng CTR cho thể tích của thùng thí nghiệm ta được khối lượng riêng của CTR.
7. Lập lại thí nghiệm ít nhất 2 lần và lấy giá trị trung bình. * Xác định thành phần CTR [9]: - Lấy mẫu CT khoảng 100 – 250 kg, đổ thành đống riêng biệt, xáo trộn và vun thành đống hình côn nhiều lần, sau đó chia thành 4 phần; - Lấy 2 phần chéo nhau (A, D; B,C)trộn thành một đống hình côn mới, tiếp tục cho đến khi đống CTR đạt khoảng 20- 30kg; - Phân loại thủ công và bỏ từng phần vào khay riêng, sau đó cân khay và ghi số lượng. Nên thực hiện nhiều mẫu để số liệu đáng tin cậy (ít nhất 2 lần). * Xác định độ ẩm CTR: Sử dụng công thức tính độ ẩm CT ướt như sau: M = (w- d)/w*100 Trong đó: M – độ ẩm (%); w – KLCTR ban đầu; d – KL đã sấy 1050C * Xác định kích thước hạt: - Dùng các khung lưới (screens) với nhiều kích thước lỗ (100cm, 50cm, 20cm…) sau đó tiến hành rung lắc và ghi số liệu [28]. - Bắt đầu với khung lưới với kích thước lỗ 100 cm, tiến hành rung lắc, phần còn lại trên khung được giữ lại và ghi số liệu - Lấy phần rơi xuống sàn, dùng khung với kích thước 50cm làm như bước trên; - Tiếp tục với các khung lưới khác với kích thước nhỏ hơn. Người ta có thể sử dụng 1 trong những công thức sau để xác định kích thước hạt (tùy vào hình dáng vật liệu) [9]: SC = l; SC = (l+w)/2; SC = (l+w+h)/3; SC = (l.w)1/2; SC = (l.w.h)1/3 Trong đó, SC là kích thước hạt; l: là chiều dài; w: chiều rộng; h: chiều cao * Xác định tiềm năng nhiệt lượng: Công thức xác định như sau [28]: CVr = (1 - MC). (CV upper - (2241* . 9). H)) – 2441. MC Trong đó: + CVr: Nhiệt lượng thực tế (sống, kJ/kg) + CVu: Nhiệt lượng CTR khô; + MC: Độ ẩm (%) (Moisture Conten);
+ H: Hàm lượng (%) hydro; + 2241*: Nhiệt lượng hóa hơi của nước ở nhiệt độ 250C. Bảng dữ liệu độ ẩm, H, nhiệt lượng khô của CTR [29] * Xác định thành phần chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học: Thông số hàm lượng lignin thường được sử dụng để ước lượng thành phần dễ phân hủy sinh học, sử dụng công thức sau: BF = 0,83 - 0,028 LC, trong đó: BF: tỉ lệ thành phần dễ phân hủy sinh học tính theo VS; LC: hàm lượng lignin của VS, biểu diễn bằng % khối lượng khô. Bảng thành phần chất hữu cơ dễ phân hủy theo lignin [Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự,1993, (9 dịch)] 1.6. Phân loại chất thải rắn (Waste Classification)
1.6.1. Thông tin chung Phân loại CTR là quá trình tách CTR thành những phần riêng biệt theo thành phần (như chất hữu cơ, vô cơ…), khối lượng hoặc kích thước. Phân loại CTR có thể diễn ra ở hộ gia đình, cơ sở sản xuất (phân loại tại nguồn) điểm tập kết, trung chuyển, dây chuyền xử lý…theo các mức độ khác nhau. Phân loại theo thành phần, tính chất có nhiều ý nghĩa trong quản lý CTR, CTR thường được phân loại như sau: - Hệ thống đơn giản: + Thành phần vô cơ (chai nhựa, nilon, vải…) + Thành phần hữu cơ (thức ăn thừa, cỏ cây…) - Hệ thống phức tạp: + Thành phần hữu cơ: thức ăn thừa, cỏ cây… + Thành phần đốt cháy được: đồ chơi nhựa, băng đĩa, cao su, vải, giấy… + Thành phần không đốt cháy: sành sứ, thủy tinh, đồ điện… + Thành phần tái chế: chai nhựa, vỏ thiếc, hộp giấy, giấy… + Thành phần có kích thước lớn: như tủ, bàn, xe đạp… 1.6.2. Lợi ích của việc phân loại CTR tại nguồn - Giảm ÔN và đất đai ở các BCL: + Giảm 50 – 80 % KL CTR phải chôn lấp; + Giảm diện tích đất cho các BCL. - Giảm chi phí QLCTR (nếu phân loại triệt để và hệ thống vận hành hoàn chỉnh): + Tận dụng tài nguyên CTR để tái sử dụng và tái chế; + Giảm chi phí vận hành, thu gom và xử lý của hệ thống QLCTR. - Thông qua phân loại CTR, góp phần nâng cao ý thức trách nhiệm của mọi người. - Phân loại CTR thể hiện sự hoàn thiện của thế chế, pháp luật và văn hóa, giảm gánh nặng về MT cho các cấp quản lý. 1.7. Chất thải rắn nguy hại Trên TG có nhiều định nghĩa CTNH, nhìn chung: - CT có chứa các yếu tố, thành phần độc hại; - CT có đặc tính dễ: ăn mòn, cháy nỗ, phản ứng…;
- Gây nguy hại trực tiếp hoặc gián tiếp (phản ứng với các chất khác) đến sinh vật và MT thiên nhiên; Điều 3 Luật BVMT năm 2005: "CT nguy hại (CTNH) là CT chứa yếu tố độc hại, phóng xạ, dễ cháy, dễ nổ, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm, gây ngộ độc hoặc đặc tính nguy hại khác". Danh mục CTNH được ban hành kèm theo Quyết định 23/2006/QĐ – BTNMT, bao gồm 7 tính chất nguy hại chính, bao gồm: dễ nỗ, cháy, ăn mòn, oxy hóa, độc tính, độc tính sinh thái, dễ lây nhiễm Như vậy, CTNH là CT có tính chất nguy hại (nổ, cháy, ăn mòn, oxy hóa, độc tính, lây nhiễm) hoặc thành phần nguy hại vượt ngưỡng cho phép (QCVN 07:2009) gây tổn hại nghiêm trọng đến sinh vật và MT (không bao gồm CT phóng xạ). 1.8. Ảnh hưởng của chất thải rắn đến sức khỏe con người và môi trường 1.8.1. Ảnh hưởng đến môi trường Tác động đến MT của CTR liên quan chủ yếu đến việc xử lý không triệt hoặc chôn lấp thủ công vào trong lòng đất. CTRNH nếu không được phân loại và thu gom, xử lý riêng, sẽ ảnh hướng đến MT, cụ thể: - Ảnh hưởng đến MT đất: nước rỉ rác, dầu thải, cặn của chế biến hóa chất, nilon… - ÔN nguồn nựớc: Nước rỉ rác nếu không được thu gom sẽ gây ÔN nước, vd Thủy ngân, Asen, Xianua, Phênol… - ÔN không khí: mùi hóa chất, khí và bụi từ CTR… 1.8.2. Ảnh hưởng đến sức khỏe con người Các dẫn liệu CTR ảnh hưởng đến sức khỏe chưa đầy đủ và bao quát. Tuy nhiên, CTR không được xử lý triệt để sẽ làm ÔN MT đặc biệt là nước ngầm, nước mặt. Một số hóa chất độc hại trong nước ngầm như Asen, magiê… có thể gây ung thư và bệnh tật khác cho con người. 1.9. Hệ thống quản lý 1.9.1. Quản lý chất thải rắn thông thường a. Hoạt động quản lý nhà nước: Hoạt động quản lý CTR bao gồm các hoạt động quy hoạch quản lý, đầu tư xây dựng cơ sở quản lý CTR, các hoạt động phân loại, thu gom, lưu giữ, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý CTR nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu những tác động có hại đối với MT và sức khoẻ con người [NĐ59/2007]. Nội dung quản lý nhà nước về CTR:
1. Ban hành các chính sách, văn bản pháp luật về hoạt động quản lý CTR, tuyên truyền, phổ biến, giáo dục pháp luật về quản lý CTR và hướng dẫn thực hiện các văn bản này (Bộ XD). 2. Ban hành quy chuẩn và tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho hoạt động quản lý CTR (Bộ TNMT). 3. Quản lý việc lập, thẩm định, phê duyệt và công bố quy hoạch quản lý CTR (Bộ XD với QH liên tỉnh, UBND tỉnh trong phạm vi địa phương, Bộ QP trong phạm vi đơn vị QP) 4. Quản lý quá trình đầu tư cho thu gom, vận chuyển, xây dựng công trình xử lý CTR (Bộ XD, UBND tỉnh, Bộ Tài chính quản lý cấp vốn, Bộ TNMT ban hành chính sách ưu đãi đầu tư về đất đai, Bộ KHCN và XD thẩm định công nghệ XL) . 5. Thanh tra, kiểm tra và xử lý vi phạm pháp luật trong quá trình hoạt động quản lý CTR (Bộ TNMT). b. Quản lý tổng hợp chất thải rắn: Quản lý tổng hợp CT là một cách tiếp cận mới trong quản lý CT và đang được nhiều nước trên thế giới áp dụng. Quyết định số 2149/QĐ-TTg năm 2009 đã phê duyệt Chiến lược quốc gia về quản lý tổng hợp CTR đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050. Trong thực tế quản lý CT ở các nước trên thế giới có các hướng tiếp cận được áp dụng sau [10,20,29]: - Quản lý CT ở cuối công đoạn sản xuất; - Quản lý CT trong suốt quá trình sản xuất; - Quản lý CT nhấn mạnh vào khâu tiêu dùng; - Quản lý tổng hợp CT. Sơ đồ: Thang bậc quản lý CT [9] Phòng ngừa (a) - Giảm thiểu (b) - Tái sử dụng (c) - Tái chế (d) - Thu hồi (e) - Thải bỏ (f)
Quản lý tổng hợp CT xem xét một cách tổng thể các khía cạnh cần thiết nhất liên quan tới quản lý CT là MT, xã hội, kinh tế, thể chế với sự tham gia của các bên liên quan vào các thành phần của hệ thống quản lý CT (phòng ngừa, thu gom, tái sử dụng, tái chế, chôn lấp). Phối kết hợp các chiến lược quản lý CT bao gồm các giải pháp mang tính chiến lược giảm nguồn thải, tái sử dụng, tái chế, làm phân hữu cơ, thu gom, thu hồi năng lượng và chôn lấp. 1.9.2. Quản lý chất thải rắn nguy hại Quản lý CTRNH là một quy trình kiểm soát bắt đầu từ phát sinh, thu hồi, xử lý và cuối cùng là thải bỏ CTRNH, bao gồm quản lý nhà nước về CTRNH (ban hành văn bản, cấp phép chủ nguồn thải, kiểm soát quá trình thu gom, vận chuyển và xử lý, quản lý vận chuyển CTRNH xuyên biên giới, cấp phép cơ sở thu gom và xử lý…) và quản lý của các nhà máy, xí nghiệp, khu dân cư… về CTRNH (đăng kí chủ nguồn thải, quản lý và tổ chức thu gom, xử lý…). Ở Việt Nam nội dung quản lý CTRNH đã ban hành trong nhiều văn bản luật như Luật BVMT 2005, quy chế quản lý CTRNH 1999, Danh mục CTRNH 2006, QCVN xác định ngưỡng CTRNH 2006… Ở trên Thế giới, Việt Nam đã tham gia và thực hiện một số công ước: Công ước Basel (1989, VN tham gia 1995), Công ước Stockhom (2001, VN tham gia 2002).
Chương 2. THU GOM CHẤT THẢI RẮN 2.1. Tổng quan Thu gom CTR bao gồm các hoạt động thu nhặt, tập kết và vận chuyển CTR đến nơi xử lý hoặc thải bỏ. Cấu trúc chính của một hệ thống thu gom CTR bao gồm: nhân lực, phương tiện và phương án thu gom (vạch tuyến, phương pháp…). Có hai hình thức thu gom CTR (phân loại và chưa phân loại) và có nhiều kiểu thu gom. 2.1.1. Các kiểu thu gom a. Kiểu thu gom ở lề đường Chủ nhà chịu trách nhiệm đặt các thùng CTR đã đầy ở lề đường (hẽm) vào ngày thu gom và chịu trách nhiệm mang các thùng đã thùng rỗng về. b. Kiểu container di động (Hauled container systems - HCS) + Container di động cổ điển: Đây là kiểu dịch vụ kiểu mang đi - trả về, các container CTR được mang đi đỗ ở nơi tiếp nhận và sau đó mang trả lại ở vị trí cũ. + Container di động trao đổi: Xe thu gom chở một container rỗng đến địa điểm đặt container đã chứa đầy CTR, đổi container và vận chuyển CTR đến địa điểm tiếp nhận và nhận container rỗng đi đến các điểm tiếp theo. c. Dịch vụ thu gom kiểu container cố định (Stationary container systems - SCS) Xe thu gom đi đến điểm đặt container (hoặc thùng CTR), lấy và đổ CTR lên xe và trả thùng CTR về chỗ cũ.
2.1.2. Các hình thức thu gom - Hệ thống thu gom CTR chưa phân loại tại nguồn: Đây là hình thức phổ biến, CTR được bỏ chung vào cùng một thiết bị chứa từ thùng đựng ở nơi phát sinh, tập kết, trung chuyển và vận chuyển. CTR thường được thu gom và vận chuyển đến một địa điểm cố định (BCL hoặc địa điểm xử lý). - Hệ thống thu gom CTR đã phân loại tại nguồn: Thu gom riêng biệt các loại CTR đã phân loại bằng các thiết bị chứa thích hợp và vận chuyển từ nơi tiếp nhận đến nơi tái chế, xử lý hoặc thải bỏ. 2.2. Phân tích hệ thống thu gom vận chuyển CTR 2.2.1. Một số khái niệm Thời gian lấy tải (P): - Đối với hệ thống container di động cổ điển: Phcs = Thời gian chất thùng rác đầy lên xe + thời gian trả thùng rác rỗng về vị trí cũ + thời gian vận chuyển giữa hai điểm lấy rác kế cận. - Đối với hệ thống container trao đổi: Phcs = Thời gian chất thùng rác đầy lên xe + thời gian trả thùng rác rỗng về vị trí lấy rác tiếp theo - Hệ thống container cố định (Pscs): Pscs = Thời gian đổ rác lên đầy xe (bắt đầu từ khi đổ thùng rác ở vị trí thứ nhất đến khi đổ thùng rác cuối cùng lên xe). Thời gian vận chuyển (h): - Hệ thống container di động: Thời gian vận chuyển không tính đến thời gian ở bãi đổ hay trạm trung chuyển. hscs = Thời gian từ vị trí lấy rác đến bãi chôn lấp + thời gian từ bãi chôn lấp về vị trí đặt thùng rác rỗng
- Hệ thống container cố định: Thời gian vận chuyển không kể thời gian ở bãi đổ hay trạm trung chuyển. hscs = Thời gian từ vị trí lấy rác cuối cùng của một tuyến thu gom về bãi chôn lấp + thời gian từ bãi chôn lấp đến vị trí lấy rác đầu tiên của tuyến thu gom tiếp theo. Thời gian ở bãi đổ (s): s = Thời gian cần để đổ rác xuống bãi chôn lấp + thời gian chờ đổ rác Thời gian phụ - Thời gian không sản xuất (W): Bao gồm toàn bộ thời gian hao phí cho các hoạt động không sản xuất. 2.2.2. Tính toán hệ thống Container di động( HCS) - Thời gian cần thiết của một chuyến = thời gian cần thiết đối với một container: Thcs = (Phcs + s + h) Trong đó: + Thcs = thời gian cần thiết cho một chuyến (h/chuyến) + Phcs = thời gian lấy rác (h/chuyến) + s = thời gian tại nơi tiếp nhận rác (h/chuyến) + h = thời gian vận chuyển (h/chuyến) Thời gian vận chuyển (h) có thể tính bằng công thức sau (khi tốc độ trung bình không biết chính xác): h = a + b.X Trong đó: + h = Tổng thời gian vận chuyển (h/chuyến) + a,b = Hệ số thực nghiệm, a (h/chuyến), b (h/km) + X = Đoạn đường vận chuyển trung bình của một chuyến (km/chuyến) (Nếu nhiều vị trí lấy rác trong khu vực khảo sát, X được tính bằng khoảng cách từ trung tâm khu vực đến bãi đổ) Hằng số a, b xác định theo bảng thực nghiệm sau [9]:
Như vậy, thời gian cần thiết cho một chuyến là: Thcs = (Phcs + s + a + bX) - Thời gian lấy rác trong một chuyến: Phcs = pc + uc + dbc Trong đó: + pc = thời gian cần thiết để chất thùng rác lên xe (h/chuyến) + uc = thời gian cần thiết trả thùng rác rỗng về vị trí cũ (h/chuyến) + dbc = thời gian vận chuyển giữa hai vị trí lấy rác (h/chuyến) (Nếu thời gian vận chuyển giữa hai vị trí lấy rác không xác định được, dùng phương trình h (chính là dbc) = a + bX, lúc này X là khoảng cách giữa 2 vị trí lấy rác, a và b tương ứng tốc độ 24,1 km/s). - Số chuyến vận chuyển của một xe trong một ngày Nd: Trong đó: + Nd = số chuyến trong ngày, chuyến/ngày + H = số giờ làm việc trong ngày, h/ngày, thường H = 8 giờ/ngày + W = hệ số tính đến thời gian không vận chuyển, 0 ≤ W ≤ 1, W = 0,1 – 0,4, đặc trưng = 0,15 + t1 = thời gian từ trạm xe đến vị trí lấy rác đầu tiên (h) + t2 = thời gian từ vị trí lấy rác cuối cùng về trạm xe (h) (t2 của HCS trao đổi khác với HCS cố định: t2 HCS trao đổi chính là thời gian xe chạy từ BCL về trạm xe)