Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật môi trường: Nghiên cứu xử lý chất thải rắn nguy hại trong lò đốt không dùng nhiên liệu dạng cột

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:79

Thêm vào BST

Báo xấu

44
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn trình bày tổng quan về tình hình quản lý và xử lý chất thải rắn nguy hại. Thông qua kết quả nghiên cứu, sẽ tìm ra được công nghệ mới trong xử lý chất thải rắn nguy hại khắc phục được những nhược điểm tồn tại của các công nghệ trước đây.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật môi trường: Nghiên cứu xử lý chất thải rắn nguy hại trong lò đốt không dùng nhiên liệu dạng cột

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Phạm Hữu Tùng ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI TRONG LÒ ĐỐT KHÔNG DÙNG NHIÊN LIỆU DẠNG CỘT LUẬN V N TH S : K THUẬT M I TRƢỜNG Hà Nội, 01/2021
BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Phạm Hữu Tùng ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI TRONG LÒ ĐỐT KHÔNG DÙNG NHIÊN LIỆU DẠNG CỘT Chu n ngành K thu t m i tr ng M s 8520320 LUẬN V N TH S : K THUẬT M I TRƢỜNG NGƢỜI HƢỚNG ẪN KHO H : GS.TS. Trịnh Văn Tu n Hà Nội, 01/2021
L i m o n Tôi xin cam đoan các nội dung đƣợc trình bày trong luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu xử lý chất thải rắn nguy hại trong lò đốt không dùng nhiên liệu dạng cột” là nghiên cứu của cá nhân tôi, trên cơ sở một số dữ liệu, số liệu đƣợc tham khảo. Những tài liệu đƣợc sử dụng tham khảo trong luận văn đã đƣợc nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo. ác số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực, nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của Học viện Khoa học và ông nghệ đề ra. Hà Nội, tháng 01 năm 2021 Học viên Phạm Hữu Tùng
ii L i ảm n Lời đầu tiên, tôi xin chân thành gửi lời cám ơn đến Ban lãnh đạo Học viện Khoa học và ông nghệ, Viện ông nghệ Môi trƣờng đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi hoàn thành các chƣơng trình học tại Học viện. Luận văn tốt nghiệp đƣợc thực hiện theo đề tài “Nghi n ứu xử lý hất thải rắn ngu hại trong lò t kh ng dùng nhi n liệu dạng ột NFIC”, mã số: VAST07.01/17-18. o đó, tôi đƣợc tạo điều kiện học tập, nghiên cứu cùng các chuyên gia của Viện khi triển khai thực hiện đề tài. Đây là cơ sở để thực hiện các nội dung nghiên cứu của cá nhân tôi. Em xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến GS.TS. Trịnh Văn Tuyên, Viện trƣởng Viện ông nghệ Môi trƣờng đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình học tập và làm khóa luận. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Học viện nói chung, các thầy cô trong khoa ông nghệ môi trƣờng nói riêng đã truyền đạt nhiều kiến thức bổ ích chuyên ngành, giúp em nắm bắt đƣợc cơ sở lý thuyết và tạo điều kiện giúp đỡ trong suốt quá trình học tập. uối cùng, em xin chúc Ban lãnh đạo Học viện Khoa học và ông nghệ, Viện ông nghệ Môi trƣờng và các thầy cô giáo sức khỏe, thành công. Họ viên Phạm Hữu Tùng
iii MỤC LỤC NH MỤ HỮ VIẾT TẮT ............................................................................ v NH MỤ HÌNH ........................................................................................... vi NH MỤ BẢNG ......................................................................................... vii MỞ ĐẦU…………………………………………………………………….. …….1 HƢƠNG 1: TỔNG QU N VỀ TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ HẤT THẢI RẮN NGUY H I ...................................................................................... 3 1.1. TÌNH HÌNH QUẢN LÝ HẤT THẢI RẮN VÀ XỬ LÝ HẤT THẢI RẮN NGUY...................................................................................................................... 3 1.1.1. Trên thế giới ...................................................................................... 3 1.1.2. Tại Việt Nam ..................................................................................... 5 1.2. Á PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ HẤT THẢI RẮN NGUY ........................... 9 1.2.1. Phƣơng pháp chôn lấp ........................................................................ 9 1.2.2. Phƣơng pháp ủ sinh học ................................................................... 10 1.2.3. Phƣơng pháp tái chế ......................................................................... 10 1.2.4. Phƣơng pháp thiêu đốt ...................................................................... 12 1.3. MỘT SỐ NG NGHỆ ĐỐT HẤT THẢI ................................................. 14 1.3.1. Kỹ thuật đốt thủ công dạng hở .......................................................... 14 1.3.2. Phƣơng pháp thiêu đốt có kiểm soát không khí cấp vào lò.................. 14 1.3.3. Kỹ thuật đốt trong lò quay ................................................................ 15 1.3.4. Kỹ thuật đốt trong lò đốt tầng sôi ...................................................... 16 1.3.5. ông nghệ đốt chất thải rắn có thu hồi năng lƣợng ............................ 17 1.3.6. ông nghệ đốt tạo nhiên liệu (công nghệ R F) ................................. 18 1.3.7. ông nghệ thiêu đốt plasma .............................................................. 19 1.4. TỔNG QU N NG NGHỆ XỬ LÝ HẤT THẢI RẮN NGUY H I BẰNG PHƢƠNG PHÁP THIÊU ĐỐT (LÒ ĐỐT). ............................................. 19 1.4.1. Lò đốt chất thải rắn nguy hại trên Thế giới ........................................ 19 1.4.2. Lò đốt chất thải rắn nguy hại tại Việt Nam ........................................ 23 HƢƠNG 2: NỘI UNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN ỨU ........................ 29
iv 2.1. NỘI UNG NGHIÊN ỨU .......................................................................... 29 2.2. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN ỨU ........................................................................ 29 2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN ỨU .................................................................. 29 2.3.1. Phƣơng pháp thực nghiệm ................................................................ 29 2.3.2. Phƣơng pháp tính toán thiết kế lò đốt ................................................ 32 HƢƠNG III: KẾT QUẢ THỰ HIỆN ............................................................. 35 3.1. KẾT QUẢ THỰ NGHIỆM TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM ................... 35 3.1. 1.Thực nghiệm xác định yếu tố ảnh hƣởng đến thời gian sấy ................ 35 3.1.2. Nghiên cứu thực nghiệm xác định các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình khí hóa, cacbon hóa chất thải rắn ................................................................ 39 3.1.3. ác yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu quả của quá trình cháy rác ................. 43 3.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ ĐỐT CTR CÔNG SUẤT 50 KG/NGÀY ....... 47 3.2.1. Xác định thể tích khoang tiếp nhận TR (I) ...................................... 47 3.2.2. Xác định thể tích khoang sấy (II) ...................................................... 48 3.2.3. Xác định thể tích khoang cháy (IV) ................................................... 48 3.2.4. Tính toán thể tích khoang cacbon hóa (III) ........................................ 49 3.2.5. Tính toán thể tích bếp đốt (V) ........................................................... 50 3.2.6. ấu tạo và quy trình vận hành của lò NFI 50 .................................. 50 3.2.7. Nguyên lý hoạt động của mô hình thực nghiệm ................................. 51 3.3. THỰC HIỆN NGHIỆM THU TRÊN LÒ ĐỐT NFIC50 ............................... 54 3.3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của độ ẩm rác đến quá trình cháy rác . 54 3.3.2. Kết quả nghiên cứu nhiệt độ từng khoang cháy trong lò đốt ............... 57 3.3.3. Kết quả độ tro sau khi quá trình đốt kết thúc ...................................... 61 3.3.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của lƣu lƣợng khí đến quá trình đốt .... 63 3.4. HIỆU QUẢ M I TRƢỜNG .......................................................................... 64 KẾT LUẬN ...................................................................................................... 71 TÀI LIỆU TH M KHẢO ............................................................................... 72 PHỤ LỤ ........................................................................................................ 73
v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BTNMT Bộ Tài nguyên và môi trƣờng CTR hất thải rắn CTNH hất thải nguy hại CTRNH hất thải rắn nguy hại CTRCN hất thải rắn công nghiệp CTRSH hất thải rắn sinh hoạt CTRYT hất thải rắn y tế ĐK Đăng ký KCN Khu công nghiệp MTV Một thành viên QCVN Quy chuẩn Việt Nam QĐ Quyết định TN&MT Tài nguyên và môi trƣờng TNHH Trách nhiệm hữu hạn
vi DANH MỤC HÌNH Hình 1. 1. Lò đốt rác thải dạng quay............................................................... 16 Hình 1. 2. Lò đốt rác thải tầng sôi ................................................................... 17 Hình 1. 3. Lò đốt rác thải phát điện ................................................................ 18 Hình 1. 4. Sơ đồ công nghệ Plasma ................................................................ 19 Hình 1. 5. Lò đốt chất thải nguy hại ChuwaStar............................................. 23 Hình 1. 6. Lò đốt VHI-18B ............................................................................. 24 Hình 1. 7. Lò đốt rác thải sinh hoạt BD-Alpha ............................................... 27 Hình 2. 1. Dụng cụ, thiết bị của quá trình thí nghiệm..................................... 30 Hình 2. 2. Mô hình Pilot hệ thống thiêu đốt NFIC 50 .................................... 31 Hình 3. 1. Đồ thị biểu diễn tỷ lệ bay hơi nƣớc của nhựa theo thời gian ......... 36 Hình 3. 2. Biểu đồ biểu diễn nhiệt độ của lò cacbon hóa ............................... 40 Hình 3. 3. Ảnh chụp sản phẩm biochar từ nhựa thải ...................................... 42 Hình 3. 4. Mô hình NFIC50 ............................................................................ 51 Hình 3. 5. So sánh thời gian đốt rác của mẫu đã sấy và mẫu chƣa sấy .......... 57 Hình 3. 6. Ảnh tro sau quá trình thiêu đốt....................................................... 61
vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1. Thống kê công nghệ xử lý chất thải nguy hại ở Việt Nam.............. 8 Bảng 1. 2. Một số loại lò thiêu đốt rác trên thế giới ....................................... 14 Bảng 3. 1. Tỷ lệ nƣớc bay hơi khi sấy thành phần nhựa, T = 105oC. ............ 35 Bảng 3. 2. Nhiệt độ đạt đƣợc tại các khoang chức năng trong thời gian đốt .. 36 Bảng 3. 3. Các thông số và thời gian đốt của các mẫu rác thí nghiệm ........... 38 Bảng 3. 4. Sự thay đổi nhiệt độ trong buồng cacbon hóa ............................... 39 Hình 3. 2. Biểu đồ biểu diễn nhiệt độ của lò cacbon hóa ............................... 40 Bảng 3. 5. Cacbon hóa nhựa, T = 300oC......................................................... 41 Bảng 3. 6. Cacbon hóa nhựa, T = 4000C......................................................... 41 Bảng 3. 7. Cacbon hóa nhựa, T = 5000C......................................................... 42 Bảng 3. 8. Kết quả độ ẩm của mẫu rác thí nghiệm ......................................... 54 Bảng 3. 9. Thời gian đốt rác của mẫu rác đã đƣợc sấy ................................... 55 Bảng 3. 10. Thời gian đốt rác của mẫu rác chƣa đƣợc sấy vẫn còn độ ẩm .... 56 Bảng 3. 11. Bảng lƣợng nhiệt trung bình ở vùng cháy tại các thời điểm khác nhau khi đốt 2kg rác ........................................................................................ 58 Bảng 3. 12. Bảng lƣợng nhiệt trung bình ở vùng cacbon hóa tại các thời điểm khác nhau khi đốt 2kg rác ............................................................................... 58 Bảng 3. 13. Bảng lƣợng nhiệt trung bình ở vùng sấy tại các thời điểm khác nhau khi đốt 2kg rác ........................................................................................ 59 Bảng 3. 14. Bảng lƣợng nhiệt trung bình ở ống khói tại các thời điểm khác nhau khi đốt 2kg rác ........................................................................................ 60 Hình 3. 6. Ảnh tro sau quá trình thiêu đốt....................................................... 61 Bảng 3. 15. Bảng xác định độ tro sau khi đốt các mẫu thực nghiệm.............. 61 Bảng 3. 16. Bảng xác định độ cháy sau khi đốt các mẫu thực nghiệm .......... 62 Bảng 3. 17. Bảng xác đinh sự chênh lệnh thời gian đốt với 2 vận tốc gió khác nhau ................................................................................................................. 63 Bảng 3. 18. Kết quả phân tích mẫu khí thải ................................................... 70
1 MỞ ĐẦU Theo báo cáo hiện trạng môi trƣờng quốc gia năm 2017, khối lƣợng TNH phát sinh từ 600.000 – 800.000 tấn/năm ( TNH này đƣợc thống kê dựa trên số lƣợng chất thải nguy hại tối đa dự kiến phát sinh từ các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ và không bao gồm chất thải nguy hại phát sinh từ các hộ gia đình). Trong khi đó, hiện cả nƣớc có 83 doanh nghiệp, với 56 đại lý thu gom rác có địa bàn hoạt động từ hai tỉnh trở lên đƣợc Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng (Bộ TN&MT) cấp phép; khoảng 130 đơn vị do các địa phƣơng cấp phép hoạt động. Tuy nhiên, thực tế cho thấy, trƣớc sự gia tăng nhanh chóng của chất thải, công tác quản lý, xử lý trong thời gian qua ở nƣớc ta vẫn chƣa thật sự đáp ứng đƣợc yêu cầu bảo vệ môi trƣờng. o vậy, việc quản lý và xử lý chất thải không an toàn, nhất là đối với TNH, TRSH đã để lại những hậu quả nặng nề về môi trƣờng; gây ảnh hƣởng tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng nhƣ các điểm tồn lƣu hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật, các bãi rác không hợp vệ sinh, lò đốt chất thải rắn, các bãi đổ chất thải của các nhà máy sản xuất…, nhất là hiện nay chƣa có công nghệ xử lý chất thải rắn hoàn thiện, đạt đƣợc các tiêu chí về kỹ thuật, kinh tế - xã hội và môi trƣờng phù hợp với điều kiện của Việt Nam… Tại Việt Nam, hiện đang áp dụng một số công nghệ xử lý TRSH và TNH nhƣ nhóm công nghệ lò đốt tĩnh hai cấp và lò quay; công nghệ đồng xử lý trong lò nung xi-măng; công nghệ chôn lấp để xử lý chất thải; công nghệ tái chế chất thải... Trong đó, nhóm công nghệ lò đốt hai cấp (lò tĩnh, hoặc lò quay) là loại công nghệ đƣợc sử dụng phổ biến nhất để tiêu hủy các loại chất thải phát sinh hiện nay đối với cả TNH và TRSH. Tính đến tháng 7-2015, Tổng cục Môi trƣờng (Bộ TN&MT) đã cấp phép cho 50 cơ sở xử lý CTNH có áp dụng công nghệ, với số lƣợng là 69 lò đốt tĩnh, có công suất từ 100 - 200 kg/giờ. Nhƣợc điểm của công nghệ lò đốt tĩnh hai cấp là quy trình kiểm soát, vận hành còn thủ công, trong quá trình sấy rác thải trƣớc khi đốt phát sinh mùi, nhất là rác thải y tế chủ yếu chứa các chất thải dễ lây nhiễm.
2 Vì vậy, trên cơ sở đó trong phạm vi luận văn tốt nghiệp, tác giả đề xuất đề tài “Nghiên cứu xử lý chất thải rắn nguy hại trong lò đốt không dùng nhiên liệu dạng cột”. Thông qua kết quả nghiên cứu, sẽ tìm ra đƣợc công nghệ mới trong xử lý chất thải rắn nguy hại khắc phục đƣợc những nhƣợc điểm tồn tại của các công nghệ trƣớc đây.
3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI 1.1. TÌNH HÌNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY H I 1.1.1. Trên thế giới Theo nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới, tỷ lệ phát sinh CTR sinh hoạt trung bình toàn cầu khoảng 0,74 kg/ngƣời/ngày, trong đó ở quốc gia thấp nhất là 0,11 kg/ngƣời/ngày, cao nhất là 4,54 kg/ngƣời/ngày. Tổng khối lƣợng CTR đô thị phát sinh trên toàn cầu vào khoảng 2 tỷ tấn năm 2016, trong đó nhiều nhất là ở khu vực Đông Á-Thái Bình Dƣơng với 468 triệu tấn (~23%) và thấp nhất là Trung Đông và Bắc Phi với 129 triệu tấn (~6%). Ƣớc tính tổng khối lƣợng các loại CTR có thể vào khoảng 7-10 tỷ tấn/năm 2016. Dự báo CTR đô thị sẽ tăng lên 2,59 tỷ tấn năm 2030 và 3,4 tỷ tấn năm 2050, trong đó tốc độ tăng nhanh nhất ở các khu vực châu Phi cận Sahara, Nam Á và Trung Đông (Silpa K. et al, 2018). Chất thải nhựa đang nổi lên nhƣ là vấn đề môi trƣờng bức xúc, đƣợc sự quan tâm của cả thế giới do những tác động đến môi trƣờng. Ƣớc tính tổng lƣợng chất thải nhựa phát sinh khoảng 242 triệu tấn, chiếm 12% lƣợng CTR đô thị toàn cầu (Silpa K. et al, 2018). Ở nhiều nƣớc, chất thải nhựa không đƣợc quản lý tốt, đã và đang đƣợc xả thải ra các đại dƣơng, gây nhiều tác động xấu đối với môi trƣờng và hệ sinh thái biển. Năm 2015, Jambeck và cộng sự đã nghiên cứu CTR tại 192 quốc gia ven biển và đƣa ra ƣớc tính hàng năm, khoảng 4,8-12,7 triệu tấn chất thải nhựa đƣợc thải ra đại dƣơng. Trong đó, Việt Nam đƣợc xếp thứ 4 trên thế giới về lƣợng chất thải nhựa trên biển (chỉ sau Trung Quốc, Indonesia và Phillipines) với ƣớc tính khoảng 0,28-0,73 tấn/năm (Jambeck et al, 2015). Một loại chất thải đặc thù khác là chất thải điện tử với ƣớc tính lƣợng phát sinh trên toàn cầu khoảng 41,8 triệu tấn năm 2014, tăng lên 45 triệu tấn năm 2016, và khoảng 48 triệu tấn năm 2018. Ở Việt Nam, lƣợng chất thải
4 điện tử phát sinh ƣớc khoảng 116.000 tấn năm 2014 và 141.000 tấn năm 2016 và sẽ tiếp tục gia tăng (Balde et al. 2015, 2017). Về thành phần CTR sinh hoạt, thành phần chất thải rắn khác nhau ở các nhóm nƣớc. Theo đó các nƣớc có thu nhập cao có hàm lƣợng chất thải hữu cơ thấp hơn, với khoảng 32%, trong khi các nƣớc có thu nhập thấp và trung bình có hàm lƣợng hữu cơ cao hơn, khoảng 53-56%. Ngƣợc lại, các thành phần CTR có thể tái chế (nhƣ giấy, nhựa, kim loại, thủy tinh…) là cao hơn ở các nƣớc có thu nhập cao, khoảng 50% và thấp hơn, chỉ khoảng 16% ở các nƣớc thu nhập thấp (Silpa K. et al, 2018). Nhật Bản đã từng phải đối mặt với những vấn đề môi trƣờng, nguồn nƣớc nghiêm trọng do CTR gây ra trong nhiều thập kỉ của thế kỉ XX, đến nay, Nhật Bản đã trở thành một trong những đất nƣớc sạch sẽ nhất thế giới. Đóng góp vào thành công trong hệ thống quản lý, xử lý CTR của Nhật Bản phải kể đến chính sách phân loại rác ngay từ đầu và áp dụng công nghệ xử lý, tái chế rác hiện đại. Với mục tiêu “không rác thải” vào năm 2020, ngƣời dân tại Kamikatsu của Nhật Bản đã nỗ lực để phân loại rác thành 45 loại và chuyển đến một cơ sở của địa phƣơng. Ngƣời dân tại thị trấn này chia ra tới 45 loại rác khác nhau trƣớc khi mang đi xử lý. Thậm chí thị trấn này còn không có điểm tập kết rác. Theo đó, 1.500 ngƣời dân của thị trấn ở miền Tây Nhật Bản đã tự vận chuyển rác thải của họ tới một cơ sở xử lý rác của địa phƣơng. Theo thống kê những năm gần đây, bình quân mỗi năm nƣớc Nhật xả ra trên 45 tỷ tấn rác, xếp thứ 8 thế giới. Nhƣng đến nay đã có hơn 70% CTR của Nhật Bản đƣợc đốt để sản xuất điện, phần còn lại để tái chế và chỉ một lƣợng nhỏ CTR ở đô thị đƣợc đƣa đến các bãi rác. Nhật Bản cũng tìm cách tận dụng các bãi rác một cách hiệu quả bằng cách tập kết CTR vào những bãi rác khép kín trên vịnh Tokyo, dần dần, các bãi rác này biến thành các cụm đảo nhân tạo, có tác dụng nhƣ “máy điều hòa nhiệt độ thiên nhiên” khổng lồ làm mát không khí biển thổi vào Tokyo. Cũng giống nhƣ Nhật Bản, Chính phủ Hàn Quốc có một hệ thống quản lý CTR rất khoa học và tiên tiến, yêu cầu khắt khe với vấn đề phân loại CTR tái chế, đồng thời ý thức đổ rác của ngƣời dân rất cao. Ngƣời dân Hàn Quốc
5 phải trả phí cho việc xử lý những loại CTR cồng kềnh nhƣ: Đồ nội thất, đồ dùng thiết bị điện, những thứ không đựng vừa túi ni-lông..., các loại túi ni lông dùng để đựng CTR cũng đƣợc phân loại theo địa phƣơng và mục đích. Về xử lý, rác hữu cơ nhà bếp một phần đƣợc sử dụng làm giá thể nuôi trồng nấm thực phẩm, phần lớn hơn đƣợc chôn lấp theo công nghệ hiện đại, liên hoàn khép kín để thu hồi khí bioga cung cấp cho phát điện. Không chỉ dừng lại đó, Chính phủ Hàn Quốc còn tiếp tục xây dựng công viên với chủ đề môi trƣờng trên chính bãi rác này nhằm sử dụng hiệu quả quỹ đất trống bằng cách xây dựng khu vực vui chơi giải trí, thể thao, khu sinh thái, khu hoạt động môi trƣờng phục vụ sinh hoạt cho cộng đồng. Đối với Đài Loan, trƣớc năm 1984, chính quyền và ngƣời dân chƣa thực hiện quản lý CTR đô thị, hầu hết ngƣời dân đổ rác vào những địa điểm gần khu vực sinh sống. Đầu năm 1984, để quản lý hiệu quả việc xử lý chất thải, Chính phủ Đài Loan đã đƣa ra “Kế hoạch quản lý và xử lý chất thải ở các đô thị”, đầu năm 1998, nƣớc này mới thực hiện Chƣơng trình “Kế hoạch tái chế tại nguồn 4 trong 1 bao gồm: Thực hiện tái chế bằng cách tích hợp các yếu tố cộng đồng dân cƣ, thiết lập các tổ chức tái chế dựa vào cộng đồng dân cƣ; Các công ty tái chế thu gom và tái chế các loại rác thải; Chính quyền địa phƣơng phân chia và hƣớng dẫn loại rác thải tái chế, sau đó, thu thập và gửi tới công ty tái chế; Quỹ tái chế nhằm thực hiện tái chế và giảm thiểu rác thải. Chƣơng trình thực hiện đã tăng đƣợc tỷ lệ tái chế chất thải trên toàn lãnh thổ. Không dừng lại ở đó, năm 2001, Chính phủ Đài Loan quyết định thực hiện Chƣơng trình khuyến khích tái chế rác thải nhà bếp. Rác thải nhà bếp đƣợc thực hiện phân thành 2 nguồn: Rác thải có thể sử dụng làm thức ăn cho gia súc; Rác thải đƣợc thu gom để sản xuất phân vi sinh. Giai đoạn đầu của Chƣơng trình đƣợc thực hiện tại 7 thành phố và 10 tỉnh. 1.1.2. Tại Việt Nam 1.1.2.1. Hiện trạng phát sinh chất thải nguy hại tại Việt Nam Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trƣờng các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ƣơng, lƣợng chất thải nguy hại phát sinh trên toàn quốc khoảng 800 ngàn tấn/năm. Số lƣợng chất thải nguy hại này đƣợc thống kê dựa
6 trên số lƣợng chất thải nguy hại tối đa dự kiến phát sinh từ các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ (do các chủ cơ sở này đăng ký) và không bao gồm lƣợng chất thải nguy hại phát sinh từ các cá nhân, hộ gia đình nên có độ chính xác chƣa cao. Hiện nay, đa phần các chủ nguồn thải có phát sinh lƣợng chất thải nguy hại lớn hàng năm đều đã đăng ký và đƣợc cấp Sổ đăng ký chủ nguồn thải chất thải nguy hại. Lƣợng chất thải nguy hại phát sinh từ các chủ nguồn thải này đều đã đƣợc thu gom và đƣa đến các cơ sở đã cấp phép để xử lý. Một phần lƣợng chất thải nguy hại phát sinh từ các nguồn thải khác đƣợc xử lý bởi chính các chủ nguồn thải (bằng các công trình bảo vệ môi trƣờng tại cơ sở), bởi các cơ sở xử lý do địa phƣơng cấp phép hoặc đƣợc xuất khẩu ra nƣớc ngoài để xử lý, tái chế. Một số chất thải nguy hại đặc thù (ví dụ nhƣ chất thải có chứa PCB) do chƣa có công nghệ xử lý phù hợp thì hiện đang đƣợc lƣu giữ tại nơi phát sinh. Với tình hình nhƣ vậy, nhìn chung lƣợng chất thải nguy hại phát sinh tại hầu hết các chủ nguồn thải lớn đều đã đƣợc quản lý đúng theo các quy định hiện hành. Lƣợng chất thải nguy hại phát sinh tại các chủ nguồn thải nhỏ hoặc tại các vùng sâu, vùng xa chỉ phần nhỏ đƣợc thu gom, xử lý; số còn lại đƣợc các làng nghề thu gom, tái chế chƣa đảm bảo yêu cầu về môi trƣờng hoặc thậm chí bị đổ lẫn vào chất thải sinh hoạt và chôn lấp chung tại bãi chôn lấp chất thải sinh hoạt, gây ảnh hƣởng tiêu cực đến môi trƣờng và sức khỏe cộng đồng. Đến tháng 6 năm 2015, trên toàn quốc có 83 doanh nghiệp với 56 đại lý có địa bàn hoạt động từ hai tỉnh trở lên đã đƣợc Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng cấp phép và khoảng 130 đơn vị (chủ yếu là đơn vị vận chuyển chất thải nguy hại) do các địa phƣơng cấp phép đang hoạt động. Riêng công suất xử lý chất thải nguy hại của các cơ sở đƣợc Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng cấp phép là khoảng 1.300 nghìn tấn/năm. Với số lƣợng và công suất xử lý nhƣ vậy, các cơ sở này trong thời gian qua đã đóng vai trò chính trong việc thu gom, vận chuyển và xử lý chất thải nguy hại (bao gồm cả chất thải điện tử) đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành. Tổng số lƣợng chất thải nguy hại mà các đơn vị này thu gom, xử lý đƣợc trong năm 2012 là 165.624 tấn;
7 năm 2013 là 186.657 tấn; năm 2014 là 320.275 tấn. Căn cứ vào khối lƣợng chất thải phát sinh này, tỷ lệ thu gom, xử lý chất thải nguy hại hiện nay chiếm khoảng gần 40% tổng lƣợng chất thải nguy hại phát sinh trên toàn quốc. 1.1.2.2. Các công nghệ xử lý chất thải rắn nguy hại tại Việt Nam Phƣơng pháp xử lý chất thải rắn nguy hại ở Việt Nam hiện nay chủ yếu là những phƣơng pháp truyền thống, thô xơ nhƣ chôn lấp, hóa rắn, chôn trong bể đóng kín... Những phƣơng pháp này không những không xử lý đƣợc triệt để các chất ô nhiễm có trong chất thải mà còn tốn diện tích, dễ gây phát tán dịch bệnh ra ngoài môi trƣờng. Hiện nay, ở một số tỉnh đã áp dụng công nghệ thiêu đốt trong xử lý chất thải rắn nguy hại nhƣng không nhiều và chủ yếu vẫn là những công nghệ chƣa tiên tiến. Thiêu đốt là quá trình xử lý chất thải ở nhiệt độ cao. Đây là phƣơng pháp xử lý triệt để nhất đảm bảo loại trừ các tính độc của chất thải, có thể giảm thiểu thể tích chất thải rắn đến 90-95% và tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn gây bệnh. Phƣơng pháp này cho phép đáp ứng tất cả các tiêu chí về tiêu hủy an toàn. Chính vì vậy, đây là phƣơng pháp thƣờng đƣợc lựa chọn để xử lý chất thải rắn nguy hại. Thiêu đốt là giai đoạn oxy hoá ở nhiệt độ cao với sự có mặt của oxy trong không khí, các thành phần cháy đƣợc trong chất thải rắn đƣợc chuyển hoá thành khí và các thành phần không cháy đƣợc tạo thành tro, xỉ. Phƣơng pháp này khá phổ biến trên thế giới hiện nay để xử lý chất thải rắn nói chung và đặc biệt là đối với chất thải nguy hại công nghiệp, chất thải nguy hại y tế nói riêng. Phƣơng pháp thiêu đốt có những ƣu điểm nhƣ sau: - Khả năng tận dụng nhiệt cho lò hơi, lò sƣởi hoặc các lò công nghiệp và phát điện; - Phƣơng pháp này không cần nhiều diện tích đất sử dụng so với các phƣơng pháp khác;
8 - Xử lý triệt để các thành phần ô nhiễm, giảm tối đa thể tích của chất thải rắn; - Tro xỉ hoàn toàn không nguy hại, có thể sử dụng để biến thành những vật liệu tái chế hoặc làm vật liệu xây dựng. Về công nghệ xử lý chất thải nguy hại đang đƣợc sử dụng ở nƣớc ta hiện nay có thể đƣợc hình dung sơ bộ theo các thống kê tại bảng 1.1: Bảng 1. 1. Thống kê công nghệ xử lý chất thải nguy hại ở Việt Nam T Số cơ sở Số mô đun Tên công nghệ Công suất phổ biến TT áp dụng hệ thống 1 Lò đốt tĩnh hai cấp 34 47 50 – 2000 kg/h 2 Lò đốt quay 02 02 18 – 21 tấn/ngày 3 Lò nung xi măng 2 2 15 – 30 tấn /h 4 hôn lấp 5 6 2.000 – 20.000 m3 5 Hóa rắn (bê tông hóa) 31 33 1 – 5 m3/h 6 Xử lý, tái chế dầu thải 23 24 3-20 tấn/ngày 7 Xử lý bóng đèn thải 23 24 0,2 -10 tấn/ngày 8 Xử lý chất thải điện tử 18 19 0,3 – 5 tấn/ngày Phá dỡ, tái chế ắc quy 9 18 22 0,5 – 200 tấn/ngày chì thải 10 Bể đóng kén 01 10 500 m3
9 Nhìn chung, công nghệ xử lý chất thải nguy hại của Việt Nam trong những năm vừa qua đã có những bƣớc phát triển đáng kể, tuy nhiên, về cơ bản, các công nghệ hiện có của Việt Nam còn chƣa ở mức tiên tiến, phần lớn sử dụng các công nghệ có thể áp dụng để xử lý cho nhiều loại chất thải nguy hại và thƣờng ở quy mô nhỏ, vì vậy hiện nay chỉ đáp ứng đƣợc phần nào nhu cầu xử lý chất thải nguy hại của Việt Nam. Để thực sự đảm bảo công tác quản lý chất thải nguy hại đạt yêu cầu nhất thiết cần phát triển công nghệ xử lý chất thải nguy hại tại Việt Nam cả về chất lƣợng và số lƣợng. Ngoài ra, cần tiến hành nghiên cứu chuyên biệt hoá các công nghệ để xử lý các loại chất thải nguy hại đặc thù góp phần đáp ứng những yêu cầu phát triển trong lĩnh vực quản lý chất thải nguy hại trong tƣơng lai gần. 1.2. Á PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY H I 1.2.1. Ph ng pháp h n lấp Trong các phƣơng pháp xử lý và tiêu huỷ chất thải rắn trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng, chôn lấp là phƣơng pháp phổ biến và đơn giản nhất. Phƣơng pháp này đã đƣợc áp dụng rộng rãi ở hầu hết các nƣớc trên thế giới. Về thực chất, chôn lấp là phƣơng pháp lƣu giữ chất thải trong một khu vực và có phủ đất lên trên. Phƣơng pháp chôn lấp thƣờng áp dụng cho đối tƣợng chất thải rắn là rác thải đô thị không đƣợc sử dụng để tái chế, tro xỉ của các lò đốt, chất thải công nghiệp. Phƣơng pháp chôn lấp cũng thƣờng áp dụng để chôn lấp chất thải nguy hại, chất thải phóng xạ ở các bãi chôn lấp có thiết kế đặc biệt cho rác thải nguy hại. hôn lấp hợp vệ sinh là một phƣơng pháp kiểm soát sự phân huỷ của các chất rắn khi chúng đƣợc chôn nén và phủ lấp bề mặt. hất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ bị tan rữa nhờ quá trình phân huỷ sinh học bên trong để tạo ra sản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dƣỡng nhƣ axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và một số khí nhƣ CO2, CH4.
10 1.2.2. Ph ng pháp ủ sinh học Quá trình ủ sinh học áp dụng đối với chất hữu cơ không độc hại, lúc đầu là khử nƣớc, sau là xử lý cho tới khi nó thành xốp và ẩm. Độ ẩm và nhiệt độ đƣợc kiểm soát để giữ cho vật liệu luôn ở trạng thái hiếu khí trong suốt thời gian ủ. Quá trình tự tạo ra nhiệt riêng nhờ quá trình ôxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân huỷ là O2, nƣớc và các hợp chất hữu cơ bền vững nhƣ lignin, xenlulo, sợi... Đối với qui mô nhỏ (ví dụ nhƣ trang trại chăn nuôi), rác hữu cơ có thể áp dụng công nghệ ủ sinh học theo đống. Đối với qui mô lớn có thể áp dụng công nghệ ủ sinh học theo qui mô công nghiệp. Nhiệt độ, độ ẩm và độ thông khí đƣợc kiểm soát chặt chẽ để quá trình ủ là tối ƣu. Tại Việt Nam, Nhà máy chế biến phế thải ầu iễn thuộc ông ty trách nhiệm hữu hạn Nhà nƣớc Một thành viên Môi trƣờng Đô thị Hà Nội (UREN O) là một trong những nhà máy đi đầu Việt Nam trong lĩnh vực ủ sinh học rác thải hữu cơ để chế biến phân compost. Ngoài ra, tại phía Bắc còn có nhà máy chế biến phế thải Việt Trì, nay đổi tên và phát triển thành ông ty trách nhiệm hữu hạn Nhà nƣớc Một thành viên xử lý và chế biến chất thải Phú Thọ cũng có kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực ủ sinh học. 1.2.3. Ph ng pháp tái hế Hoạt động tái chế đã có từ lâu ở Việt Nam. ác loại chất thải có thể tái chế nhƣ kim loại, đồ nhựa và giấy đƣợc các hộ gia đình bán cho những ngƣời thu mua đồng nát, sau đó chuyển về các làng nghề. ông nghệ tái chế chất thải tại các làng nghề hầu hết là cũ và lạc hậu, cơ sở hạ tầng yếu kém, quy mô sản xuất nhỏ dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng ở một số nơi. Một số làng nghề tái chế hiện nay đang gặp nhiều vấn đề môi trƣờng bức xúc nhƣ xã hỉ Đạo (Hƣng Yên), xã Minh Khai (Hƣng Yên), làng nghề sản xuất giấy xã ƣơng Ổ (Bắc Ninh)... Nhìn chung, hoạt động tái chế ở Việt Nam không đƣợc quản lý một cách có hệ thống mà chủ yếu do các cơ sở tƣ nhân thực hiện một cách tự phát.
11 Rác thải điện tử là một trong những loại rác đƣợc tái chế khá nhiều ở Việt Nam. ác máy tính, tivi, đầu máy hỏng thƣờng đƣợc bán cho đội ngũ thu gom phế thải (đồng nát, ve chai). ác sản phẩm thải ra này thƣờng đƣợc tách ra để thu gom linh kiện, hoặc lấy kim loại và vỏ máy đem bán lại cho các cơ sở tái chế. Tuy nhiên, điều đáng nói là công nghệ tái chế tại các cơ sở này còn quá lạc hậu. Sau khi các kim loại và linh kiện điện tử còn dùng đƣợc đƣợc bóc tách và đem bán hoặc sửa chữa, phần còn lại chủ yếu đƣợc đốt hoặc nghiền rồi pha thêm hóa chất để tạo ra sản phẩm mới, vốn là các sản phẩm đơn giản nhƣ chai lọ, túi nylon với số lƣợng còn hạn chế. Tái chế nhựa cũng là một ngành tiềm năng ở nƣớc ta. Hiện nay, Việt Nam có hơn 2.200 doanh nghiệp sản xuất các sản phẩm nhựa, khoảng 80- 90% nguồn nguyên liệu đều phải nhập khẩu trong khi tốc độ phát triển của ngành này là từ 15 đến 20% mỗi năm. Tuy nhiên, hiện nay, việc tái chế nhựa ở qui mô công nghiệpchƣa đƣợc thực sự quan tâm phát triển. ác cơ sở tái chế nhựa chủ yếu là cơ sở qui mô hộ gia đình, tập trung ở các làng nghề với công nghệ thủ công, lạc hậu nên gây ô nhiêm môi trƣờng nghiêm trọng nhƣ làng nghề Đông Mẫu, xã Yên Đồng, huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc. ả làng có hơn 40 cơ sở tái chế nhựa và hàng chục hộ thu mua phế thải nhựa cung cấp cho các cơ sở tái chế. Mỗi tháng, làng tái chế khoảng 150-200 tấn nhựa. Ngoài ra, giấy cũng là vật liệu có thể tái chế nhƣng ở Việt Nam, tỉ lệ giấy đã sử dụng thu hồi đƣợc so với tổng lƣợng giấy tiêu dùng chỉ ở mức khoảng 25%, rất thấp so với các nƣớc trong khu vực vì nhiều lý do: công nghệ, chi phí, cách hợp thức hóa trong chi phí sản xuất đối với việc mua giấy loại thu gom trong nƣớc phức tạp, khiến công tác thu hồi giấy trong nƣớc không có tiến triển. Giấy đã qua sử dụng sau khi thu hồi chuyển về nhà máy có thể tái chế thành giấy khăn giấy làm bao bì, giấy tissue, giấy in báo. ác cơ sở sản xuất quy mô nhỏ chủ yếu sử dụng giấy loại thu gom trong nƣớc để sản xuất các sản phẩm cấp thấp. Ngƣợc lại, các cơ sở quy mô trung bình và lớn chủ yếu sử