Công nghệ xử lý chất thải rắn

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:30

Thêm vào BST

Báo xấu

213
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung tài liệu trình bày một số khái niệm liên quan đến công nghệ xử lý chất thải rắn như chất thải rắn, chất thải nguy hại,... Tham khảo nội dung bài giảng để nắm bắt nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ xử lý chất thải rắn

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN I. GIỚI THIỆU CHUNG Chất thải là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác. Chất thải nguy hại là chất thải 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 [1]. Chất thải rắn (CTR) là chất thải ở thể rắn, được thải ra từ quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác. Chất thải rắn bao gồm chất thải rắn thông thường và chất thải rắn nguy hại [2]. II. CÁC CÔNG NGHỆ/KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 1. Nguyên tắc lựa chọn công nghệ/kỹ thuật xử lý chất thải rắn [2] Việc lựa chọn công nghệ xử lý chất thải rắn phải căn cứ theo tính chất và thành phần của chất thải và các điều kiện cụ thể của từng địa phương. Khuyến khích lựa chọn công nghệ đồng bộ, tiên tiến cho hoạt động tái chế, tái sử dụng chất thải để tạo ra nguyên liệu và năng lượng. Khuyến khích áp dụng công nghệ tiên tiến để xử lý triệt để chất thải, giảm thiểu khối lượng chất thải rắn phải chôn lấp, tiết kiệm quỹ đất sử dụng chôn lấp và bảo đảm vệ sinh môi trường. 2. Các công nghệ xử lý chất thải rắn: 1 Công nghệ sinh học Công nghệ chế biến phân hữu cơ. Công nghệ chế biến khí biogas. 2 Công nghệ đốt rác 3 Công nghệ chôn lấp Chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh. Chôn lấp chất thải rắn nguy hại. 4 Các công nghệ khác Xử lý sơ bộ chất thải rắn. Phương pháp ổn định, đóng rắn. Phương pháp vi sóng kết hợp hơi nước bão hòa xử lý chất thải y tế lây nhiễm. Phương pháp hòa tách. 2.1. Công nghệ sinh học a) Công nghệ làm phân hữu cơ (Compost):
Nguyên liệu làm phân hữu cơ: Chất thải thực phẩm, giấy, gỗ, lá cây… đều có thể dùng làm nguyên liệu làm phân hữu cơ vì chúng có chứa các thành phần: Protein, Axitamin, Lipit, Xenluloza… có thể phân hủy nhờ vi sinh vật. Nguyên lý hoạt động: Rác tại các điểm tập kết trong thành phố được xử lý mùi bằng chế phẩm sinh học, sau đó đưa vào hầm ủ, trước khi đưa rác vào hầm ủ phun chế phẩm sinh học và chất phụ gia sinh học. Rác tại các điểm tập kết đưa về sân xử lý không cần phân loại cho vào hầm ủ, quá trình thực hiện có phun chế phẩm sinh học, dùng bạt phủ kín hầm và ủ trong thời gian 28 ngày, trong thời gian ủ cứ 3 ngày mở bạt kiểm tra, phun bổ sung chế phẩm sinh học lên bề mặt. Sau 28 ngày ủ, đưa rác lên phân loại, rác phi hữu cơ chế biến riêng, mùn hữu cơ chế biến thành phân hữu cơ sinh học. Quá trình phân hủy chất hữu cơ: Protein Amino acids + O2 +VSV Ph©n compost (Chñ yÕu cellulose, lignin, tro, Lipid --> TB chÕt…) + CO2 + H2O + NO3 + SO4 + Q + TB míi - -2 Cellulose Lignin Trong tù nhiªn cã rÊt nhiÒu nhãm vi sinh vËt kh¸c nhau: Vi khuÈn, nÊm men, nÊm mèc, x¹ khuÈn… Chóng cã kh¶ n¨ng chuyÓn ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬, v« c¬ mét phÇn t¹o thµnh tÕ bµo míi t¹o ra sinh khèi (bïn sinh häc) vµ mét phÇn ph¶n øng sinh ra n¨ng l−îng Q ®Ó cÊp cho qu¸ tr×nh vµ t¹o ra khÝ (CO2, H2O) trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ hoÆc (CH4, CO2, H2S, NH3) trong ®iÒu kiÖn yÕm khÝ. Vi sinh vËt vµ nÊm tham ChÊt h÷u c¬ C¬ chÕ ph©n gi¶i gia ph©n gi¶i chÊt h÷u c¬ Xen lu l« - NÊm mèc: Trichoderma Enzim ph©n gi¶i Xenluloza lµ Reesei, T.konigi, xenlobiaza T.lignorum, C¬ chÕ ph©n gi¶i Xenluloza: Sporotrichumpuler, Xenluloza ----->C12H20O11 Pelicillium fumicolosum, -----> C6H12O6 -----> Aspergillus niger, Awentii, Fusarium. CH3-CO-COOH ----> CO2 + H2O -Vi khuÈn: Clostridium sp, Trong ®iÒu kiÖn hiÕu khÝ nÊm Thermonospora sp, ph©n huû Xenluloza m¹nh h¬n, Cellulomonas sp, mét sè ®iÒu kiÖn yÕm khÝ vi khuÈn ph©n
loµi Streptomyces nh− huû m¹nh h¬n Bacillus. - Vi khuÈn: Bacillus, Enzim ph©n gi¶i Xylan lμ Xylanaza Bacteriodes, C¬ chÕ ph©n gi¶i Xylan (hemi Butyvibrio, Ruminococcus, xenluloza rÊt phæ biÕn: 30% trong vµ c¸c lo¹i thuéc chi r¬m r¹, 20-25% trong c©y l¸ réng) Gluxit Clostridium. (Xylanaza) - NÊm sîi: Mycotherium Xylan ( Pentoza-P) ----> verrucaria, Aspe rgillus Pentozo(Xyloza)----> CO2 + H2O oryzae, A.niger, A.wentii, A.terreus, T.reesei - NÊm môc xèp : Paocylimyces, Enzim ph©n gi¶i Lignin lµ Ligninaza. Allescheria, Pseussis, - Qu¸ tr×nh ph©n huû Lignin: Cha stomium, Lemzites. + C¾t oxy ho¸ m¹ch bªn cña ®¬n -NÊm tr¾ng: vÞ phenylpropan Corrolusversicolor, Poly + H×nh thµnh nhãm Cacboxyl th¬m Lignin rusanceps, Sporotrichum + T¸ch nhãm Methoxyl pulve rulentum, + Hydroxyl ho¸ vßng th¬m A.fumigatus. Trong tù nhiªn lignin bÞ ph©n huû - Vi khuÈn: Streptomyces, rÊt chËm th−êng kÐo dµi hµng Nocardia, th¸ng hoÆc hµng n¨m Bacillus, Xanthomonas. Enzim ph©n gi¶i Pectin vÝ dô Protopectin lµ Propectinaza vµ Pectinaza. C¬ chÕ ph©n gi¶i Protopectin: Vi khuÈn cã bµo tö Protopectinaza vµPectintan ----> Pectin Clostridium Arabinoza + glactoza + xyloza + (®−êng ph©n EM) (axgalacturonic) -----> CH3 -CO- COOH -----> Chu tr×nh Crep -----> CO2 + H2O Lipit (®¬n gi¶n - Vi khuÈn: chñ yÕu lµ c¸c Enzim ph©n gi¶i Lipaza vµ phøc t¹p) vi C¬ chÕ ph©n gi¶i Lipaza: khuÈn t¹o s¾c tè Lipit (®¬n gi¶n) -----> Glyxerin + Bacterium (t¹o s¾c tè mµu Axit bÐo ®á), Pseudomonas (®−êng ph©n EM) fluoresens (t¹o s¾c tè mµu Glyxerin -----> CH3 -CO-CO OH vµng xanh) -----> Chu tr×nh Crep -----> CO2 - NÊm: Oidiumlactic (d−a + H2O muèi tr¾ng), Aspergillus
(hydronaza) vµ Penicilium, Geot richum candidum. Axit bÐo -----> CH3 -CO-CoA ----> Chu tr×nh Crep -----> CO2 + H2O Enzim ph©n gi¶i Proteaza, Pectidaza Vi khuÈn Bacillus C¬ chÕ ph©n gi¶i: Mycoides (Proteaza) (Peptidaza) nu«i cÊy trong m«i tr−êng Protein Protein -----> Peptit -----> Axit amin ®Æc, Clo stridium, (deamin) Pseudomonas. Axit amin -----> NH3 + Pi ruvic ----> Crep -----> CO2 + H2O (decacboxyl) Ưu điểm: Tái chế các chất không phân huỷ thành những vật liệu có thể tái sử dụng được. Không tốn đất chôn lấp chất thải rắn. Không có nước rỉ rác và khí độc hại, khí dễ gây cháy nổ sinh ra trong quá trình phân huỷ hữu cơ do đó không gây ô nhiễm môi trường. Không cần phân loại ban đầu do đó không làm ảnh hưởng đến công nhân lao động trực tiếp sản xuất Vận hành đơn giản, chi phí vận hành thường xuyên không cao. Có thể áp dụng xử lý rác cho nhiều quy mô công suất khác nhau, ở các khu vực nông thôn, thành thị. Khu xử lý có thể xây dựng không quá xa đô thị do không có nước rỉ rác và các khí độc hại thải ra. Nhược điểm: Gặp nhiều khó khăn trong tiếp thị sản phẩm. Chất lượng phân hữu cơ còn chưa ổn định. Diện tích đất để xây dựng nhà xưởng lớn. Nếu kiểm soát mùi không tốt sẽ gây ra ô nhiễm mùi ảnh hưởng tới môi trường sống xung quanh.
Ứng dụng thực tế của việc xử lý rác thải thu khí Biogas Dây truyền công nghệ sản xuất phân hữu cơ tập trung của nhà máy Cầu Diễn, Hà Nội (Công nghệ Tây Ban Nha) Chất thải sinh hoạt Nước, dinh ẩm 5060%, Nước, dinh dưỡng, VSV Phối trộn dưỡng, VSV C:N = 3035 Phiễu tiếp nhận Nước, dinh KK, nước Làm phân hữu cơ dưỡng, VSV trong bể ủ có sục 50550C Băng tải tuyển lựa Vật liệu như khí thủ công giấy, thủy tinh Ủ chín, đảo trộn định kỳ (18 ngày) Sàng quay Plastic, chất cháy Sàng quay được Kim loại, thủy Băng tải phân loại tinh, plastic, chất + máy tách từ cháy được Sàng rung + thổi khí Kim loại Phân hữu cơ Băng tải phân loại Cyclon + máy tách từ Trộn phụ gia N, P, K
Sản phẩm loại 1, loại 2 b) Công nghệ xử lý yếm khí thu khí Biogas Nguyên liệu làm phân hữu cơ: Các chất thải hữu cơ như phân động vật, các loại thực vật như bèo, cỏ, rơm rạ, phế thải hữu cơ sinh hoạt…. đều có thể dùng làm nguyên liệu để xử lý yếm khí thu khí Biogas vì chúng có chứa các thành phần: Protein, Axitamin, Lipit, Xenluloza… có thể phân hủy nhờ vi sinh vật phân hủy yếm khí. Phạm vi áp dụng: Các cở sở chăn nuôi gia súc, gia cầm và chế biến nông sản… Lượng khí gas này có thể làm chất đốt cho các cơ sở nhỏ và vừa, với những cơ sở lớn với khí gas sẽ được sử dụng để chạy máy phát điện dùng cho sinh hoạt của toàn cơ sở hoặc cung cấp thương mại với lợi ích kinh tế rất lớn lại vừa bảo vệ được môi trường. Cơ chế của quá trình phân hủy yếm khí thu khí Biogas: Giai đoạn 1: Giai đoạn thủy phân (hydrolyse) Các hợp chất hữu cơ có phân tử lượng lớn như Protein, gluxit, huydrocacbon, lipid…. sẽ bị phân hủy dưới tác dụng của các Enzim hydrolaza của vi sinh vật phân hủy yếm khí thành các hợp chất có khối lượng phân tử thấp và đơn giản ạnơn như đường, axit amin, axit hữu cơ, rượu…. Giai đoạn 2: Giai đoạn lên men axit hữu cơ (Axit ogene): Các sản phẩm thủy phân ở giai đoạn 1 sẽ bị vi sinh vật hấp thụ và chuyển hóa. Các axit hữu cơ phân tử lượng nhỏ như axit lactic, axit béo, các rươu và các chất trung tính khác được hình thành do lên men đường, do phân giải axit béo và do khử amin. Ngoài ra một số khí cũng được hình thành như CO 2, H2, H2S…. và đặc biệt trong giai đoạn này Nitơ được chuyển thành NH 4+ và tồn tại ở dạng này. Chỉ một phần nhỏ các chất hữu cơ được sử dụng để xây dựng tế bào của vi sinh vật, các sản phẩm mới được tạo thành như axit lactic, axit béo… lại tiếp tục được chuyển hóa thành axit axetic. Giai đoạn 3: Giai đoạn metan hóa (metanogen) C¸c s¶n phÈm trung gian cña giai ®o¹n 2 nh− CO 2, H2, CH3COOH,… sÏ chuyÓn ho¸ ®Õn c¸c s¶n phÈm cuèi cïng lµ CH4 vµ CO2 d−íi t¸c dông cña vi khuÈn Metanogen trong ®iÒu kiÖn yÕm khÝ. Kho¶ng 70% khÝ CH 4 ®−îc t¹o thµnh nhê qu¸ tr×nh decaboxyl ho¸ c¸c axit h÷u c¬ vµ c¸c chÊt trung tÝnh kh¸c. VÝ dô: CH3COOH ----------- CH4 + CO2 4 CH3CH2COOH ------------ 7CH4 + 5CO2 + 2H2O 2 CH3(CH2)2COOH ------------- 5CH4 + 3CO2 + 2H2O 2 CH3COCH3 ------------ 2CH4 + CO2 + 2H2O 2 CH3CH2OH ------------ 3CH4 + CO2 Kho¶ng 30% khÝ CH4 t¹o thµnh do qu¸ tr×nh khö CO2
Khö CO2 b»ng H2 CO2 + 4H2 ----------- CH4 + 2H2O Ưu điểm: Phương pháp này cần ít năng lượng, sinh ra ít nước thải và cần ít thành phần dinh dưỡng; Sinh ra khí Biogas dùng làm chất đốt, chạy máy phát điện … Nhược điểm: Tính ổn định của xử lý đạt ở mức thấp hoặc trung bình; Thời gian xử lý dài và không loại bỏ hoàn toàn thành phần dinh dưỡng có trong chất thải. Sơ đồ công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt bằng phân hủy yếm khí (Công nghệ Đức) Rác thải sinh hoạt Nước, hóa chất điều Đất cát đem chỉnh pH,cấp nhiệt Thùng trộn chôn lấp Sàng tiếp nhận CTNH, vật liệu + Phân loại thủ công lớn Phân hủy yếm khí (3 thung khuấy Bùn đem ủ làm Máy xé bao trộn) phân hữu cơ Bể 1: 370C, 5 ngày Bể 2: 550C, 5 ngày Bể 3: 380C, 5 ngày Sàng quay Két khí 400m3 Giấy, plastic, cao CH4: 6570%, Băng tải phân loại su, thủy tinh, CO2: 3035% thủ công kim loại, CTNH Phân loại bằng từ Kim loại Xử lý H2S, tách ẩm Nghiền
Xö lý b»ng ph¬ng ph¸p ®èt cã ý nghÜa quan träng lµm gi¶m thÓ tÝch chÊt th¶i tíi møc nhá nhÊt cho xö lý cuèi cïng, nÕu sö dông c«ng nghÖ tiªn tiÕn th× ph¬ng ph¸p ®èt cã ý nghÜa rÊt lín trong b¶o vÖ m«i trêng. Tuy nhiªn ®©y lµ ph¬ng ph¸p xö lý tèn kÐm, so víi ph¬ng ph¸p ch«n lÊp hîp vÖ sinh th× chi phÝ ®Ó ®èt mét tÊn r¸c cao h¬n kho¶ng 10 lÇn, chÝnh v× vËy mµ ph¬ng ph¸p nµy thêng chØ ¸p dông ®èi víi c¸c lo¹i r¸c th¶i mµ tÝnh nguy h¹i cña chóng chØ cã thÓ ®îc xö lý triÖt ®Ó b»ng thiªu ®èt. ë c¸c níc ph¸t triÓn cã tr×nh ®é khoa häc kü thuËt cao, c¸c níc cã diÖn tÝch ®Êt sö dông Ýt th× ph¬ng ph¸p ®Ó xö lý chÊt th¶i r¾n b»ng thiªu ®èt lµ chñ yÕu. VÝ dô nh ë NhËt B¶n, Thuþ SÜ (cã thÓ ®èt tíi 70% lîng chÊt th¶i), c¸c níc T©y ¢u (®èt tíi 30÷40% lîng r¸c th¶i), c¸c níc ch©u ¸ nh Singapo, §µi Loan ph¬ng ph¸p nµy còng chiÕm u thÕ h¬n ph¬ng ph¸p ch«n lÊp. a) Phân loại chất thải: Chất thải có thể đốt được Chất thải không nên đốt Dung môi. Chất thải dễ nổ. Dầu thải, bùn dầu Chất thải có điểm bắt cháy Chất thải bệnh viện, dược phẩm
- Nguy c¬ « nhiÔm níc ngÇm Ýt. Qu¸ tr×nh ®èt chÊt th¶i kh«ng ph¶i nh qu¸ tr×nh ch«n lÊp sinh ra nhiÒu níc r¸c. Qu¸ tr×nh ®èt kh«ng t¹o ra níc th¶i. ChØ cã tro xØ cã chøa nhiÒu kim lo¹i kh«ng cã kh¶ n¨ng ch¸y, sau ®ã ®em ®i ch«n lÊp míi g©y ra « nhiÔm níc ngÇm. - Kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ cao, xu híng tô ®éng hoa hoµn toµn hÖ thèng ®· vµ ®ang ®îc øng dông phæ biÕn trong c¸c hÖ thèng lß ®èt nh lµ mét c«ng cô t¨ng chÊt lîng xö lý, t¨ng møc ®é an toµn, gi¶m rñi ro l©y lan dÞch bÖnh. §ång thêi u ®iÓm nµy cßn lµ vò khÝ c¹nh tranh lîi h¹i ®Ó ®¸p øng nh÷ng tiªu chuÈn kh¾t khe vÒ vÖ sinh an toµn lao ®éng còng nh tiªu chuÈn m«i trêng chÆt chÏ nhÊt lµ t¹i nh÷ng níc ph¸t triÓn. Nhù¬c ®iÓm: - §¾t tiÒn, chi phÝ x©y ®ùng,v©n hµn vµ b¶o dìng cao. ThiÕt bÞ xö lý khÝ tiªn tiÕn cÇn ®îc l¾p ®Æt ®Ó tr¸nh « nhiÔm m«i trêng do khÝ ph¸t th¶i. Chi phÝ xö lý khÝ t¬ng ®èi cao. - Sinh ra « nhiÔm thø cÊp: Quan träng nhÊt lµ khãi lß vµ bôi. Khãi lß chøa nhiÒu hîp chÊt nh §i«xin, Furran sinh ra trong qu¸ tr×nh ®èt chÊt th¶i cã chøa Chlorine h÷u c¬ nh bao tói PVC… Ngµy nay, ®Ó t¨ng hiÖu suÊt xö lý vµ h¹n chÕ h×nh thµnh Dioxin vµ Furan, c¸c thÕ hÖ lß ®èt míi kh«ng ngõng c¶i tiÕn nh ®èt ¸p suÊt ©m, t¨ng nhiÖt ®é buång ®èt thø cÊp lªn 1150 oC… Tuy nhiªn, víi ®Æc ®iÓm cña r¸c th¶i ViÖt Nam nh ®é Èm lín (60-70%), nhiÖt trÞ kh«ng cao (kho¶ng 700-800 Kcal,trong khi ®èt chÊt th¶i cÇn cã nhiÖt trÞ tèi thiÓu 1500 kcal), tû lÖ chÊt h÷u c¬ kh¸ lín nªn cÇn bæ xung nhiªn liÖu phô cho phï hîp nh dÇu hoÆc gas gióp cho qu¸ tr×nh ch¸y ®îc liªn tôc vµ nh vËy lµm t¨ng chi phÝ xö lý. Do ®ã, viÖc ®èt c¸c chÊt th¶i cßn l¹i sau khi t¸ch c¸c phÇn h÷u c¬ lµ hîp lý h¬n c¶. b) C¸c lo¹i lß ®èt chÊt th¶i Lß tÜnh: ChÊt th¶i ®îc tr¶i trªn ghi lß trong qu¸ tr×nh ch¸y, ghi lß lµ bé phËn quan träng võa ®Ó ®ì vËt liÖu lµ pha r¾n, võa lµ bé phËn ph©n phèi khÝ, võa lµ n¬i ®Ó th¸o xØ. Do ®ã, viÖc chän ghi lß thÝch hîp còng lµ mét ®iÒu kiÖn quan träng ®Ó qu¸ tr×nh ch¸y tèt. Lß tÜnh cã thÓ sö dông mét trong nh÷ng lo¹i ghi nh sau: Ghi ngang, ghi lËt, ghi nghiªng, ghi xÝch... C¸c ghi ®éng cã thÓ ®iÒu khiÓn ®îc thêi gian lu cña pha r¾n. Do ®ã, cã thÓ ®iÒu khiÓn ®îc qu¸ tr×nh ch¸y tèt h¬n. ViÖc lùa chän lo¹i ghi phô thuéc vµo b¶n chÊt chÊt ch¸y vµ yªu cÇu cña qu¸ tr×nh ch¸y. Kh«ng khÝ ®îc cÊp vµo lß theo hai ®êng: trùc tiÕp vµo buång ®èt vµ qua ghi lß. ¦u ®iÓm: CÊu t¹o ®¬n gi¶n, kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸ cao, cã thÓ ®¶m b¶o ®îc nhiÖt ®é trªn 10000C. Nhîc ®iÓm: Kh¶ n¨ng x¸o trén chÊt th¶i trong qu¸ tr×nh ch¸y thÊp. ChØ thÝch hîp khi c«ng suÊt xö lý võa vµ nhá.
CÊu t¹o lß ®èt tÜnh Lß quay: Lß quay h×nh trô, nghiªng 3 – 5 0 so víi ph¬ng ngang. CÊu t¹o lß gåm c¸c bé phËn chÝnh: HÖ thèng cÊp n¹p chÊt th¶i, hÖ thèng quay ph¶n øng, hÖ thèng bæ xung nhiªn liÖu, buång ®èt sau. Thêi gian lu ch¸y chÊt th¶i trong lß tuú thuéc vµo ®Æc tÝnh cña chÊt th¶i. Trong khi ®èt chÊt th¶i r¾n th× thêi gian lu ch¸y chÊt r¾n tÝnh b»ng giê cßn thêi gian lu khÝ tÝnh b»ng mét vµi gi©y. ¦u ®iÓm: Nhê cã hÖ thèng truyÒn ®éng quay nªn trong qu¸ tr×nh ch¸y, chÊt th¶i r¾n ®îc x¸o trén tèt. Víi gãc quay phï hîp, chÊt th¶i sÏ ®îc chuyÓn tõ miÖng lß tíi ®¸y lß mét c¸ch tõ tõ. Trong thêi gian ®ã, chÊt th¶i r¾n tr¶i qua c¸c giai ®o¹n sÊy, nhiÖt ph©n, khÝ ho¸ vµ ch¸y. ChÊt th¶i ®îc n¹p liªn tôc nhê viÖc vËn chuyÓn nh trªn, nªn nh÷ng s¶n phÈm ch¸y cña tõng giai ®o¹n kh«ng trén lÉn vµo nhau. XØ ®îc thæi riªng, t¸ch ra khái chÊt th¶i cha ch¸y hÕt nªn kh«ng ¶nh hëng ®Õn qu¸ tr×nh ch¸y. Lß quay cã kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh thêi gian lu, n©ng c«ng suÊt lß b»ng c¸ch t¨ng gãc nghiªng hoÆc tèc ®é quay. Nhîc ®iÓm: Dßng khÝ th¶i chøa nhiÒu bôi, ®é kÝn cña lß bÞ h¹n chÕ do ph¶i chuyÓn ®éng. Lîng kh«ng khÝ d lín, cã khi lªn ®Õn 100%. Gi¸ thµnh l¾p ®Æt vµ vËn hµnh cao.
CÊu t¹o lß quay Lß tÇng s«i: Lµ kiÓu lß ®øng, vËt liÖu tr¬ ®Æt trªn ghi cè ®Þnh. KhÝ ®îc thæi qua ghi víi vËn tèc lín khi ®i qua khe trèng gi÷a c¸c h¹t. Khi tèc ®é dßng khÝ thÊp, trë lùc hkÝ ®éng cña dßng khÝ kh«ng ®ñ lín h¬n träng lîng h¹t r¾n trong dßng khÝ do ®ã vÞ trÝ líp chÊt th¶i phÝa trªn kh«ng ®æi. Khi nµy, líp vËt liÖu phÝa trªn gäi lµ líp vËt liÖu chÆt. Khi t¨ng tèc ®é dßng khÝ th× trë lùc khÝ ®éng t¨ng cho ®Õn khi b»ng träng lîng cña líp h¹t r¾n. Khi ®ã träng lîng cña líp h¹t r¾n c©n b»ng víi lùc ma s¸t. VÞ trÝ cña líp h¹t lu«n lu«n dao ®éng, khe hë cña c¸c h¹t t¨ng lªn, chiÒu cao cña líp h¹t tõ chiÒu cao ban ®Çu ®Õn chiÒu cao ë tr¹ng th¸i l¬ löng gi÷a dßng khÝ gäi lµ tr¹ng th¸i s«i. ¦u ®iÓm: Qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt vµ vËt chÊt diÔn ra rÊt m¹nh. CÊu t¹o vµ thiÕt kÕ ®¬n gi¶n, vèn ®Çu t thÊp. Nhîc ®iÓm: Thêi gian lu cña c¸c h¹t kh«ng gièng nhau, vËt liÖu vµo lß cã thÓ bÞ ra ngay. Yªu cÇu kÝch thíc chÊt th¶i ph¶i ®ång ®Òu. §iÒu nµy khã ®¸p øng ®èi víi chÊt th¶i r¾n sinh ho¹t cã kÝch thíc khac nhau. C«ng suÊt lß tÇng s«i n»m trong d¶i t¬ng ®èi réng ®Õn vµi tr¨m tÊn. 2.3. Công nghệ/kỹ thuật chôn lấp Chôn lấp là phương pháp thải bỏ cuối cùng chất thải rắn. Đây là phương pháp phổ biến, đơn giản kinh tế so với các phương pháp khác. Được chấp nhận về môi trường và được áp dụng ở nhiều nơi trên thế giới. Các loại chất thải có thể mang chôn lấp: + Chất thải sinh hoạt đô thị. + Chất thải công nghiệp. + Chất thải công nghiệp nguy hiểm đã qua xử lý sơ bộ như đóng rắn, ổn định. + Tro xỉ của các lò thiêu. + Chất thải của quá trình làm phân hữu cơ và các quá trình tái chế chất thải.
Các dạng chôn lấp: + Đào hố, rãnh: Thích hợp với nơi có thể đào sâu và vật liệu phủ lấy ngay từ dưới đất đào lên, mạch nước ngầm cách xa bề mặt đất. + Chôn lấp nổi: Thích hợp với những nơi có mực nước ngầm nông. + Chôn thành bậc: Thích hợp ở những nơi ven núi, ven đồi. b) Bãi chôn lấp hợp vệ sinh(Sanitaty landfill) [6] Bãi chôn lấp hợp vệ sinh là một kỹ thuật xử lý cuối cùng chất thải rắn trên mặt đất mà không gây ô nhiễm môi trường và sức khỏe cộng đồng trong quá trình hoạt động và sau khi đóng bãi. Bãi chôn lấp hợp vệ sinh được chia thành các ô nhỏ, được lấp đầy từng ô một và sau mỗi ngày có lớp đất phủ lên trên và nén chặt lại; có hệ thống xử lý nước rác và hệ thống thu gom khí rác sinh ra do sự phân hủy các chất hữu cơ. Một bãi rác hiện đại, hợp vệ sinh còn thể được định nghĩa như là một dự án vệ sinh cơ bản được thiết kế đúng kỹ thuật, vận hành an toàn, hiệu quả trong quá trình chôn lấp và sau khi đóng bãi.
Cấu tạo bãi chôn lấp hợp vệ sinh Lớp phủ trên cùng: Có tác dụng ngăn không để rác bay, phát tán ra môi trường xung quanh; ngăn ruồi, muỗi, chuột, chim chóc... xâm nhập vào ô chôn lấp; ngăn không cho nước mưa thấm vào ô chôn lấp; khí bãi rác phát tán ra ngoài môi trường. . Lớp phủ trên cùng phải có độ dốc tối thiểu 36% để nước mưa dễ dàng thoát khỏi bề mặt ô chôn lấp và được trồng cỏ hoặc cây cối tạo cảnh quan khi đóng bãi. Lớp phủ trung gian: Có tác dụng ngăn không cho ruồi, muỗi, chim, chuột sống ở bãi chôn lấp. Giảm lượng nước mưa ngấm vào ô chôn lấp. Giảm mùi và khí của bãi rác. Lớp phủ trung gian: dày từ 1530 cm, có thể làm từ đất, đất sét, chất thải xây dựng, phân hữu cơ. Trong trường hợp để tận dụng tối đa thể tích của ô chôn lấp người ta dùng lớp phủ tạm thời bằng polymer, đến khi đổ rác lớp trên thì nhấc lớp phủ tạm thời ra. Lớp lót đáy: Là lớp đất sét hoặc lớp vải địa chất không thấm nước, có tác dụng ngăn nước rác thấm vào vào đất gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, có độ dốc thích hợp để thu hồi nước rác đưa đi xử lý. c) Các quá trình phân hủy chất thải hữu cơ và phát sinh khí bãi rác Giai đoạn 1 Bắt đầu từ lúc đặt chất thải vào bãi chôn lấp. Xảy ra quá trình phân huỷ hiếu khí phần hữu cơ dễ phân huỷ sinh học có trong bã thải do ở giai đoạn này có mặt oxy trong không khí nằm trong không gian trống giữa các bãi thải. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình phân huỷ sinh học có sẵn trong rác, trong lớp đất phủ hàng ngày, trong nước rác tuần hoàn lại. Giai đoạn 2 Giai đoạn chuyển tiếp: Oxy bắt đầu cạn kiệt và điều kiện yếm khí bắt đầu hình thành, các chất hữu cơ bị phân huỷ yếm khí bắt đầu giai đoạn thuỷ phân và giai đoạn a xit hoá, pH của nước rác sẽ giảm, các gốc NO3, SO42 sẽ bị khử thành N2 và S2 (quá trình xảy ra ở thế o xy hoá/khử khoảng 50100 mv).
Giai đoạn 3 Trong giai đoạn này các vi sinh vật hoạt động đẩy mạnh quá trình axít hoá các sản phẩm thuỷ phân các hợp chất hữu c ơ phân tử lớn (lipids, polysacharides, proteins...) tạo thành một lượng lớn các axit hữu cơ chủ yếu là CH3COOH, một ít axít fulvic và các axít hữu cơ phức tạp hơn và một lượng ít hơn H2. Các vi sinh vật tham gia giai đoạn này chủ yếu là acidogens. pH của nước rác ≤5 sẽ làm tăng độ hoà tan của các kim loại nặng có trong b ã thải. BOD, COD, độ dẫn của nước rác cũng tăng. Giai đoạn 4 Giai đoạn metan hoá. Các vi khuẩn metan bắt đầu hoạt động mạnh đẩy mạnh quá trình biến đổi các chất hữu cơ của giai đoạn a xít hoá thành CH4 và CO2 (thế oxyhoá/khử khoảng 150300 mv)còn quá trình a xít hoá sẽ giảm dần, pH của nước rác sẽ tăng dần tới giá trị 6,88 và độ hoà tan của các kim loại nặng cũng giảm. BOD, COD, độ dẫn của nước rác cũng giảm. Giai đoạn 5 Trong bãi rác chỉ còn các chất hữu cơ khó phân huỷ sinh học, tuỳ vào cách đóng bãi chôn lấp có thể có một ít O2 và N2 trong bãi rác. Thời gian các giai đoạn phân huỷ sinh học tuỳ thuộc vào các yếu tố: thành phần hữu cơ trong rác, độ ẩm của rác , độ nén của rác... Các chất hữu cơ dễ phân huỷ có thể bị phân huỷ ngay trong ngày chôn vào bãi rác còn các chất khó phân huỷ có thể kéo dài khoảng 550 năm sau. Ưu điểm của bãi chôn lấp hợp vệ sinh Việc đầu tư vốn ban đầu là hơn so với yêu cầu thành lập các nhà máy, cơ sở xử lý chất thải bằng phương pháp đốt hoặc ủ phân hữu cơ. Chi phí vận hành, bảo trì thấp. Các bãi chôn lấp hợp vệ sinh có công suất lớn, khí Metan thu được hơn 500 tấn/ngày có thể dùng để sản xuất điện như là một nguồn năng lượng thay thế khác cho. Vị trí chọn bãi chôn lấp thường là vùng đất cằn, không hiệu quả cho sản xuất nông nghiệp, nên có tác dụng cải tạo đất, thuận lợi cho việc xây dựng công viên, giải trí tiện nghi, trồng rừng sau khi đóng bãi. Có thể đi hoạt động và xử lý được một khối lượng rác thải lớn mà các phương pháp khác không thể xử lý ngay trong một thời gian ngắn. Nhược điểm: Các nước đang phát triển thiếu kiến thức về kỹ thuật chôn lấp hợp vệ sinh. Quá trình phát triển đô thị nhanh chóng cùng với lượng đất dùng để chôn lấp chất thải có hạn làm gia tăng nguy cơ ô nhiễm môi trường, phát sinh nước rác, mùi hôi thối... do sự quá tải của các bãi rác. Sau khi đóng bãi chỉ có thể được sử dụng để trông rừng, xây công viên và không nên xây dựng nhà cửa, trường học... phục vụ cuộc sống con người. Làm giảm giá trị nhà cửa, vật chất của các vùng lân cận. Thông thường nó không thể nhận được chất thải nguy hại.
2.4. Một số các công nghệ/phương pháp khác a) Xử lý sơ bộ chất thải rắn: Giảm thể tích chất thải rắn bằng phương pháp cơ học: Chủ yếu dùng phương pháp cắt hoặc nghiền rồi nén ép. Giảm thể tích bằng phương pháp hóa học: Chủ yếu bằng phương pháp trung hòa, hóa rắn kết hợp với các chất phụ gia đông cứng, khi đó thể tích chất thải có thể giảm tới 95%. b) Phương pháp trơ hóa (ổn định, đóng rắn) Trơ hóa là công nghệ trộn vật liệu thải với chất ổn định/chất đóng rắn nhằm cố định chất thải trong cấu trúc của vật liệu hoặc tạo thành thể rắn bao lấy chất thải làm cho chất thải nguy hại ít linh động hơn do giảm độ hòa tan, giảm độ bay hơi, ít phản ứng hơn, giảm độ độc hại của chất thải nguy hại và giảm sự rò rỉ của chất thải nguy hại ra môi trường bằng cách bao bọc, cách ly chất thải rắn nguy hại với môi trường. Các tác nhân ổn định/đóng rắn: Xi măng, tro, polyme, silicat, đất sét biến tính... c) Phương pháp không đốt xử lý chất thải y tế lây nhiễm Công nghệ không đốt để xử lý chất thải y tế lây nhiễm trong tài liệu hướng dẫn này tập trung công nghệ nhiệt ướt (autoclave) và lò vi sóng (microwave) và đặc biêt kết hợp hơi nước bão hòa và vi sóng. Công nghệ nhiệt ướt Lò vi sóng Kết hợp vi sóng và (autoclave) (microwave) hơi nước bão hòa Thiết bị vi sóng kết hợp Nồi hấp bằng hơi Lò vi sóng hơi nước bão hòa. Ví dụ (Steam autoclave) (Microwave) (SINTION 1.1) Nguyên lý tiệt khuẩn Vi sinh vật gây bệnh (vi Vi sinh vật gây bệnh (vi Vi sinh vật gây bệnh (vi khuẩn, bào tử, nang bào khuẩn, bào tử, nang bào khuẩn, bào tử, nang bào của vi khuẩn, nấm) của vi khuẩn, nấm) của vi khuẩn, nấm) bị tiệt được tiệt trùng bằng được tiệt trùng bằng trùng bởi vi sóng và nhiệt nhiệt và áp suất hơi nhiệt do năng lượng vi độ, áp suất hơi nước bão sóng tạo ra làm nóng ẩm hòa có trong chất thải Vận hành
Hút chân không, Cấp hơi Làm ẩm chất thải, cấp Hút chân không, cấp hơi, Nhiệt độ: 121OC (P = vi sóng phát vi sóng 2bar) ÷ 160OC (P = 6 bar) Tần số: 2450 MHz, bước Nhiệt độ: 132OC(2,9 sóng: 12,24 cm bar) , phát vi sóng trong 6 Thời gian xử lý: 1 ÷ 4 giây giờ Thời gian xử lý khoảng Thời gian xử lý 10 ÷ 40 ( Lý thuyết thời gian tiệt 20 phút phút tùy loại chất thải trùng ở 121 OC là 20 phút, còn ở 134OC là 5 phút) Ưu điểm Tác động ít tới môi trường Chất thải plastic có thể tái chế sau khi được tiệt trùng Chi phí vận hành thấp Chất thải sau tiệt trùng được nghiền có thể được tiêu hủy như chất thải rắn sinh hoạt Nhược điểm Chi phí từ trung bình Chi phí đầu tư lớn Chi phí đầu tư lớn đến cao Khối lượng chất thải Hơi hữu cơ có thể thoát Hơi hữu cơ có thể thoát tăng ra khi mở nắp và giảm ra khi mở nắp và giảm áp áp Hình dạng, khối lượng Hình dạng, khối lượng chất thải ít thay đổi chất thải không thay đổi Chỉ xử lý được chất thải lây nhiễm A, B, C không xử lý được chất thải YT nguy hại khác Nhân viên phải được huấn luyện tốt về vận hành và bảo dưỡng Chất thải sau tiệt trùng cần nghiền và chôn lấp Hiệu quả tiệt trùng phụ thuộc Nhiệt độ/áp suất tiệt trùng Đặc trưng chất thải Nhiệt độ/áp suất tiệt Đặc trưng chất thải Lượng chất thải trùng Lượng chất thải Hàm ẩm của chất thải Đặc trưng chất thải Số chu kỳ hút chân Cường độ phát vi sóng Lượng chất thải không và cấp hơi Thời gian chu trình xử Số chu kỳ hút chân Áp suất chân không và lý không và cấp hơi cấp hơi Áp suất chân không và Thời gian chu trình xử cấp hơi
lý Cường độ phát vi sóng Thời gian chu trình xử lý Chi phí đầu tư và chi phí vận hành Công suất thiết bị: 20 lit Công suất thiết bị: 40 Công suất thiết bị: 12 ÷ 8 m3 kg/ngày – 250 kg/h kg/mẻ/1040 phút Giá thiết bị: 50.000 USD Giá thiết bị: Giá thiết bị: ÷ 200.000 USD 70.000 – 500.000 $ 180.000 250.000 USD Chi phí vận hành/mẻ: Chi phí vận hành/mẻ: Chi phí vận hành/mẻ: (điện + nước + lương (điện + nước + lương (1,5 kwh + 10 lít nước + công nhân+ …)/mẻ công nhân + …)/mẻ lương công nhân + Chi phí 1 tấn CT
Giảm thiểu chất thải Chất thải Phân loại chất thải thông thường Chất thải Kim Xy lanh Chất thải Chất thải tái chế tiêm nhựa lây nhiễm lây nhiễm Loại B loại C Bán Xử lý tập trung CTLN bằng công nghệ không đốt Cung cấp thông tin về lượng và loại CTLN/ngày Công nghệ và Công suất xử lý tập trung CTLN Công nghệ tái chế CT y tế (nếu có) Phương tiện và lịch trình thu gom, vận chuyển Giá cả thu gom, xử lý CTLN: đ/kg Thỏa thuận về phương thức thu gom, lưu trữ tại cơ sở. Chất thải Trách nhiệm của 2 bên. Ký hợp đồng. đem xử lý cùng CTSH CTLN được Xử lý bằng Nghiền, đô thị vận chuyển CN không cắt đến Xử lýTT đốt Xy lanh nhựa Nghiền, bán Kim tiêm Bao bọc Đóng rắn Chôn lấp cả thùng Quản lý và xử lý tập trung chất thải y tế lây nhiễm
Giảm thiểu chất thải Chất thải Phân loại chất thải thong thường Chất thải Kim Xy lanh Chất thải Chất thải tái chế tiêm nhựa lây nhiễm lây nhiễm Loại B loại C Bán Xử lý CTLN bằng công nghệ không đốt tại cơ sở Nắm thông tin về lượng và loại CTLN/ngày Lựa chọn Công nghệ, công suất TB xử lý CTLN phù hợp Công nghệ tái chế CT y tế (nếu có) Đánh giá mặt bằng cơ sở, phương tiện thu gom, vận chuyển CTLN tại cơ sở và cải tiến cho phù hợp với công nghệ không đốt Chất thải Ước tính giá thiết bị, giá thu gom, xử lý CTLN: đ/kg đem xử lý Tìm nguồn vốn đầu tư. Ký hợp đồng mua và lắp đặt thiết bị cùng CTSH CTLN được Xử lý bằng Nghiền, đô thị vận chuyển CN không cắt đến khu vực đốt Xy lanh nhựa Nghiền, bán lưu giữ Kim tiêm Quản lý và xử lý tập trung chất thải y tế lây nhiễm Ứng dụng thực tế của việc xử lý rác thải thu khí Biogas Quản lý, xử lý chất thải y tế lây nhiễm tại cơ sở bằng công nghệ không đốt
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Luật Bảo vệ môi trường ban hành năm 2005. 2. Nghị định số 59/2007/NĐ–CP ngày 09/4/2007 của Chính phủ về Quản lý chất thải rắn. 3. Nguyen Huy Nga and Ngo Vi Cuong. NATIONAL MUNICIPAL Solid waste managenment in Viet Nam. Coutry Report. WHO Regional Workshop on Municipal Solid Waste Management, Kuala – Lumpur, Malaysia, 1990, PEPAS, March, 1990. 4. Nguyễn Huy Nga, Tổng quan tình hình quản lý rác thải y tế ở Việt Nam. Hội thảo quản lý chất thải rắn. Dự án môi trường Việt Nam – Canada, 20 23/8/1997. 5. Nguyễn Huy Nga, Sức khỏe môi trường, 2010. 6. WHO. Guidelines for the desingn, construction and operation of manual sanitary landfills (2003). 7. Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng và Nguyễn Thị Kim Thái, Quản lý chất thải rắn. Tập 1: Chất thải rắn đô thị. 8. Huỳnh Trung Hải, Bài giảng Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại, Viện Khoa học và Công nghệ môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội (2009). 9. Cục Quản lý môi trường y tế, Bộ Y tế, Tài liệu hướng dẫn quản lý chất thải y tế cho các cơ sở xử lý chất thải lây nhiễm bằng công nghệ không đốt vi sóng kết hợp hơi nước bão hòa, 2010. 10. Municipal Solid Waste Treatment Technologies and Carbon Finance World Bank, Carbon Finance Unit, Thailand, Bangkok, January 24, 2008. 11. Thông tư liên tịch Hướng dẫn thi hành Chỉ thị số 199/TTg ngày 3/4/1997 của Thủ tướng Chính phủvề các biện pháp cấp bách trong quản lý chất thải rắn ở các đô thị và khu Công nghiệp 12. THÔNG TƯHƯỚNG DẪN MỘT SỐ ĐIỀU CỦA NGHỊ ĐỊNH SỐ 59/2007/NĐ-CP NGÀY 09/4/2007 CỦA CHÍNH PHỦ VỀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN