QUẢN LÍ CHẤT THẢI RẮN

Chia sẻ: Nguyen Viet Hoang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:78

Thêm vào BST

Báo xấu

149
lượt xem 32
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chất thải là bất kì những vật liệu nào đi vào hệ thống quản lí chất thải. Hệ thống quản lí chất thải bao gồm các chương trình có tổ chức và các hệ thống kĩ thuật đi kèm được xây dựng không những để thải bỏ mà còn để thu hồi, quay vòng, tái sử dụng, chế tạo phân bón, đốt .... Vật chất sẽ đi vào hệ thống quản lí chất thải khi người chủ sở hữu không muốn giữ nó lại. Chất thải rắn, nhìn chung, không bao gồmm khái niệm chất thải nguy hại, chất thải lỏng và khí thải. Nguồn CTR...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: QUẢN LÍ CHẤT THẢI RẮN

Phần 3 QUẢN LÍ CHẤT THẢI RẮN Tóm tắt quản lí chất thải R 3R: Reduction – Recycling – Reuse (Giảm thi ểu – Tái ch ế (Thu h ồi, Phân lo ại, Tái chế) – Tái sử dụng) Để thực hiện tốt 3R cần phân loại. Giải pháp cuối cùng mới là các biện pháp xử lí, thải bỏ. Xử lí - thải bỏ: (1) Các phương pháp Nhiệt: Đốt có và không tận thu nhiệt (dưới dạng hơi/nước nóng (sưởi ấm, sấy), điện năng); Nhiệt phân: tạo CO + H2; than hoạt tính + khí; tạo khí + nấu chảy xỉ → kiến thức nhiệt động học ứng dụng; động học phân huỷ/cháy; thành phần, tính chất của chất R, khí; thiết b ị đ ốt t ương ứng (2) Chôn lấp → kiến thức địa chất công trình, thuỷ văn; quản lí đô th ị (thu gom, trung chuyển, quản lí bãi rác cả sau khi đóng bãi); kĩ thu ật x ử lí (công ngh ệ sinh học MT), xử lí nước rác (phổ biến ở VN và các nước đang phát triển) (3) Composting (làm phân hữu cơ) → công nghệ sinh học, có thể coi là một thành phần 3R Nguồn gốc và Tác động 1. CÁC KHÁI NIỆM Chất thải là bất kì những vật liệu nào đi vào hệ thống quản lí ch ất th ải. Hệ thống quản lí chất thải bao gồm các chương trình có tổ chức và các hệ th ống kĩ thu ật đi kèm được xây dựng không những để thải bỏ mà còn để thu h ồi, quay vòng, tái s ử dụng, chế tạo phân bón, đốt .... Vật chất sẽ đi vào h ệ th ống quản lí ch ất th ải khi người chủ sở hữu không muốn giữ nó lại. Chất thải rắn, nhìn chung, không bao gồmm khái niệm chất thải nguy hại, chất thải lỏng và khí thải. Nguồn CTR thường từ hệ thống thương mại, d ịch v ụ, công nghi ệp, các cơ sở công cộng và sinh hoạt. . 1.1 Các loại chất thải rắn Có hai nhóm chính: Chất thải sinh hoạt (TSH) và chất thải cồng kềnh. TSH gồm các vật liệu thải kích thước nhỏ và trung bình từ sinh hoạt gia đình, kinh doanh, d ịch v ụ, và các công s ở. Thông thường, các chất thải này ở thành ph ố đ ược thu gom, v ận chuy ển b ằng h ệ /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 1
thống vệ sinh công cộng (các Công ty môi trường đô th ị) theo các đ ường đi, chu kì được vạch sẵn. Chất thải cồng kềnh có kích thước lớn, ví dụ nệm giường, bàn gh ế h ỏng ..., ho ặc những chất thải thải ra lượng lớn trong thời gian ng ắn, ví dụ ch ất th ải khi thay mái nhà, khi xây lại nhà. Thường đối với loại này h ệ thu gom trên không cáng n ổi vì quá cồng kềnh hoặc khối lượng quá lớn, cần thuê riêng. Ph ần l ớn ch ất th ải c ồng k ềnh là nhóm chất thải xây dựng. Chúng nếu phải thải bỏ thường có các khu riêng. Bảng 1. Thống kê phát thải CTR ở Việt Nam (Bộ TNMT, Báo cáo MT quốc gia, 2010, Ch,6; *- Tự tính; **- Tính cả chất thải nguy hại) Loại chất thải R Đơn vị 2003 2008 % tăng* Rác sinh hoạt đô thị T/năm 6.400.000 12.802.000 200 Rác công nghiệp** T/năm 2.638.400 4.786.000 184 Rác bệnh viện T/năm 21.500 179.000 833 Rác nông thôn T/năm 6.400.00 9.078.000 142 Rác làng nghề T/năm 774.000 1.023.000 137,5 Tổng T/năm 15.459.900 27.868.000 180 Rác đô thị trên đầu người kg/(ng.d) 0,8 1,45 181 Rác nông thôn trên đầu người kg/(ng.d) 0,3 0,4 133 Hình 1. Phát thải CTR Theo loại và khu vực so sánh 2008 và 2015 (Bộ TNMT, Báo cáo MT quốc gia, 2010, Ch,6) /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 2
Hình 2. Phát thải CTR Theo loại và khu vực so sánh 2008 và 2015 Hình 1. Phát thải CTR Theo loại và khu vực so sánh 2008 và 2015 (Bộ TNMT, Báo cáo MT quốc gia, 2010, Ch,6) Bảng 2. Thành phần RSH Hà Nội, khả năng thu hồi, tái chế (Số liệu của Hà Nội Urenco 12, 4/2011) # Loại rác SH % Khả năng? 1 Rác nhà bếp, cây cỏ 51 Compost 3 Gỗ, cành 22 Compost 5 Màng mỏng PE 10 Thu hồi, tái chế 6 Các loại plastic khác 1 Thu hồi, tái chế 7 Kim loại 1 Thu hồi, tái chế 4 Giấy bìa 3 Đốt 9 Da, cao su 1 Đốt 10 Vải sợi 1 Đốt 13 Tã lót 1 Đốt 11 CT nguy hại (acquy, pin, rác điện tử…) 0 ? 2 Xương, ỏ nhuyễn thể, sành … 1 Chôn 8 Thủy tinh 0 Chôn/Thu hồi 12 Tro 6 Chôn 14 Khác 3 Chôn 1.2 Những chất thải không đưa vào nhóm này Chúng là các chất thải công, nông nghiệp không nguy h ại có kh ố l ượng l ớn nh ư đ ất đá khai thác mỏ, rơm rạ, sản phẩm thải t ừ công nghi ệp th ực ph ẩm, tro x ỉ, b ụi xi măng, và bùn thải. 1.3 Tóm tắt những phương pháp xử lý chất thải răn kể cả RSH Ưu tiên 3R: Reduce – Recycling – Reuse Nhóm 1 Chôn lấp (bản chất là phân hủy sinh học yếm hoặc hiếu khí) Đây là nhóm thải bỏ. Xử lý “cuối đường ống”. Tiêu hao tài nguyên, ô nhiễm thứ cấp (khí, mùi, nước rác, ru ồi b ọ ...). Tiềm năng thu hồi: khí bãi rác (~biogas) /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 3
Hình 3. Sự tiến hóa về mặt quản lý chất thải rắn Nhóm 2 Compost – thuộc loại thu hồi, bản chất: công nghệ vi sinh h ọc và CNSH (chuyển hóa thành biogas) Chỉ áp dụng cho phân đoạn hữu cơ dễ phân hủy (rác nhà bếp, cây cỏ) Nhóm 3 Công nghệ nhiệt: đốt, nếu thu hồi: phát điện, nhi ệt Chất thải: tro (5 – 10%) → khí thải Nhóm 3a Công nghệ nhiệt – hóa Phức tạp, đa dạng (khí hóa, nhiệt phân, cracking ...) Sản phẩm (tùy phương pháp): khí tổng hợp CO + H 2 làm nhiên liệu, nguyên liệu như trong hóa than, hóa dầu (nên được gọi là biorefinery – chuyển hóa sinh kh ối). Đây là tương lai gần. Các công nghệ thu hồi, chuyển hóa cần đi kèm Công nghệ phân loại. 2. NGUỒN GỐC, KHỐI LƯỢNG, VÀ TÁC ĐỘNG 2.1 Nguồn gốc Chủ yếu là các vật dụng và hàng hoá, các sản phẩm ph ụ. Tóm l ại là t ất c ả nh ững gì thường xuyên được sản xuất, mua về, sử dụng và thải ra. Ngu ồn th ứ hai có nguồn gốc tự nhiên, ví dụ lá, cành cây rụng, hoặc cắt, c ỏ d ọn v ườn, v ườn hoa tóm lại là thải thực vật. Trong các khu đô thị còn phải kể đến rác do v ệ sinh đ ường ph ố. Lượng và loại dòng thải phụ thuộc vào hai yếu tố chính: số sản phẩm s ản xuất vaf sử dụng; và kích cỡ khối lượng của chúng. Số sản phẩm thải lại ph ụ thu ộc ngoài việc phụ thuộc vào chính bản thân nhu cầu xã hội (cần bao nhiêu sản ph ẩm) mà còn phụ thuộc vào vòng đời của mỗi loại sản phẩm. Ví dụ, báo sẽ có kh ối l ượng lớn nhất vì vòng đời ngắn, số lượng nhiều; ngược lại dao nhà bếp mặc dù nhà nào cũng có thì rất ít gặp vì vòng đời rất dài. Như vậy có thể nói TSH ph ần l ớn s ẽ là các sản phẩm nhỏ, sử dụng thường xuyên, số lượng nhiều và có vòng đ ời ngắn. Các chất thải cồng kềnh chủ yếu là sản phẩm của xây dựng, ch ủng lo ại không nhi ều /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 4
và vòng đời lớn. Vì vậy khi nói đến thải sinh ho ạt s ự chú ý s ẽ t ập trung vào nhóm đầu, các số liệu thống kê cũng vậy. Phần lớn TSH là sản phẩm hoạt động hàng ngày c ủa con ng ười, m ột l ượng nh ỏ liên quan đến các sự kiện đặc biệt, ví dụ ngày lễ, liên hoan. V ề ph ần mình thói quen sinh hoạt luôn thay đổi, từ thói quen ăn u ống t ới th ư dãn gi ải trí. Ví d ụ, tr ước 1990 ở VN ít ai nghĩ đến cơm hộp, ngày nay nó là ph ần không th ể thi ếu c ủa cu ộc sống đô thị, nhất là giới công chức, sinh viên ở các đô th ị l ớn, h ơn n ữa là c ơm h ộp trong các hộp chất dẻo xốp sử dụng một lần. Hoặc là vấn đề túi nilon bao gói, trước kia hoàn toàn không có ... Ngược lại, rác c ồng k ềnh th ường th ải ra không thường xuyên, khi có những sự kiện cụ thể, ví dụ Hà N ội n ạo vét sông Tô L ịch, m ở đường; nhà ai đó xây lại, thải ra bộ salon cũ, thay TV m ới .... Vì v ậy, thành ph ần chất thải cồng kềnh sẽ phụ thuộc vào bản chất sự phát sinh, không mang chung, thống kê được như TSH. Về mặt nguồn thải rác TSH ta có: các gia đình, các c ơ s ở kinh doanh, d ịch v ụ, các công sở. Chất thải cồng kềnh như đã nêu cũng có th ể có ngu ồn g ốc t ừ các nhà dân, từ khối dịch vụ, kinh doanh, công sở nhưng ch ủ yếu t ừ ho ạt đ ộng xây d ựng giao thông, nhà cửa. Chất thải thành phố chủ yếu xu ất phát t ừ 4 ngu ồn chính: (1) bao bì xả ra khi lấy sản phẩm, thường loại này tăng d ần (nhất là về khía cạnh th ức ăn, đồ dùng một lần), thường chiếm tới 35 - 40% t ổng TSH có th ể tái sinh; (2) ph ần sản phẩm không sử dụng được (chủ yếu là thức ăn thừa, và ph ần nh ỏ các lo ại khác); (3) rác thải cồng kềnh là đất đào, ph ế th ải xây d ựng (beton v ỡ, g ạch v ụn, vách ngăn các loại, sắt thép, gỗ, nhựa trong XD, lượng rác lo ại này chi ếm đ ến 30 - 35% rác thành phố, trừ phần nhỏ thu hồi được (kim loại, plastic, g ỗ), ph ần có ti ềm năng thu hồi (beton, gạch vụn) còn lại phải thải bỏ; (4) rác thải th ực vật th ường chiếm khoảng 5% hoặc hơn tuỳ mức độ xanh của đô th ị. Th ường rác th ải lo ại này ổn định, trừ khi có các dự án phát triển mới. Trong b ốn nhóm này thì nhóm 1 ch ịu nhiều biến động nhất, từ khối lượng (do tăng thói quen dùng đ ồ 1 l ần, do tăng yêu cầu vật liệu bao gói kèm quảng cáo), tới chủng loại (t ừ gi ấy sang plastic và có l ẽ l ại quay về giấy do vấn đề không phân huỷ của chất dẻo). Sự biến động cũng nằm ở thói quen tiêu dùng và tiến bộ kĩ thuật: bia chai thành bia lon, các lo ại pin, acquy, hoá chất phục vụ sinh hoạt, mĩ phẩm ... ngày càng đa dạng và sử d ụng nhiều. Bảng XXX- Nguồn chất thải rắn ở VN, 2004 Loại chất thải Tổng cả nước Đô thị Nông thôn TSH từ các gia đình 12.800.000 6.400.000 6.400.000 Công nghiệp nguy hại 128.400 125.000 2.400 Công nghiệp không nguy hại 2.510.000 1.740.000 770.000 Thải bệnh viện 21.000 21.000 Mức thu gom,% 71 0,3 Mức thải, kg/người.d 0,8 0,3 Nguồn: Báo cáo 2005 MoNRE; Báo cáo “Hiện trạng môi trường VN, 2004 – Chất th ải R” /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 5
Bảng XXX- Tình hình thu gom chất thải rắn ở VN (tấn/d), 2004 Hà nội Hải Phòng Nam Định Thái Nguyên Lào Kai Năm Lượng Gom Lượng Gom Lượng Gom Lượng Gom Lượng Gom 2000 1.478 1.075 667 504 165 110 106 55 76 46 2001 1.656 1.250 732 556 170 112 112 59 80 48 2002 1.800 1.440 785 572 177 124 116 64 84 54 2003 2.154 1.640 810 585 155 124 120 69 88 58 2004 2.540 2.080 920 690 160 127 132 76 88 58 Tb 1.926 1.497 783 581 165 119 117 65 83 53 % thu gom 80 70 70 60 60 Nguồn: CEETIA – HCU & Bộ CD, 2005 Nguồn: Báo cáo 2005 MoNRE Khu vực nông thôn VN có điểm đặc trưng là có h ệ th ống làng ngh ề khá phát tri ển và đóng góp lớn cho sự ổn định và phát triển nông thôn. S ản xu ất ki ểu làng ngh ề là một dạng sản xuất công nghiệp, dịch vụ chuyên môn hoá, ch ủ y ếu d ựa trên quy mô nhỏ, trong đó quy mô gia đình là chính. Loại hình sản xu ất này có ý nghĩa r ất lớn về khía cạnh tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập cho kh ối dân c ư nông thôn, tạo nhiều sản phẩm độc đáo cho xã hội. Tuy nhiên do quy mô nh ỏ nên qu ản lí ch ất thải rất khó khăn, kể cả việc thu thập số liệu. Theo Báo cáo hiện trạng MT qu ốc gia 2005 (Bộ TNMT, 2005) số liệu là: Số làng nghề: 1.450 làng sử dụng ~ 30% lao động nông thôn Lượng chất thải rắn: 2.400 ?? T/n miền Bắc VN: 2.200 làng tỉnh Bắc Ninh: 1.150 làng tỉnh Hà Tây: 350 làng Hà Nội: 300 làng tỉnh Hưng Yên: 230 làng Bảng XXX- Thành phần chất thải rắn ở một số địa phương, 2004 Thành phố HCM Bãi Namson HN Hải Phòng Content,% Gia đình (2002, n=10) (2003, n=25) Phước Hiệp Bãi rác Gò Cát Nhà hàng Độ ẩm Số liệu cho vật liệu ẩm 64-85 71-86 61-73 65-72 Thải nhà bếp 55,8-60,8 53,8 44-83 24-83 60-72 67-75 Bao bì plastic 5,1-8,2 6,6 4,5-35 5-9 11,5-17 11-13 Plastic 0,4-1,0 0-4 0-5,5 0,5-1,5 0,8-1,7 Vải sợi 1,2-3,8 2,5 0-6 0 4-10 4-5 Cao su 0,2-3,2 0,7 0-0,4 0-0,2 0,3-1,6 0,9-1,7 Cao su đặc + da 0-0 0 0,4-1,2 0,8-3,4 /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 6
Cao su xốp 0-1,6 0 1,0-4,9 0,4-0,8 Giấy bìa 2,0-6,4 8,5 2,4-18,1 5,4-33,3 2,4-4,0 2,3-3,2 Thuỷ tinh 0,2-0,9 0,6 0,0-6,0 0,0-5,9 0-0,6 0,0-0,3 Kim loại 0,2-1,8 0,35 0,0-7,8 0,0-12,1 0,2-1,0 0,2-0,9 Da 1,8+Xương 0,0 0,0 0,0-1,0 0,5-1,3 Pin, acquy 0,1(nguy hại) 5,5+nguy hại 0,0-0,2 0,0-3,0 0,0- 0,0-0,3 Bao bì kim loại 0,0-1,6 0,0 0,0 0,0 Bông Len 0,0-20,9 0,0-4,0 0,0- 0,0-0,3 Gỗ, thực vật 0,0-1,6 0,0-5,1 0,0-3,7 0,0-3,1 Xương, vỏ hai mảnh 0,0-43,1 0,0-6,1 0,0 0,0-1,2 Trơ 0,6-1,9(tro) 10,1 0,4-1,2(trơ) + tro Không phân loại 20,9-25,2 9,7 Nguồn: Các báo cáo khoa học Phân loại theo IPCC (Inter. Panel of Climate Change) (1) Food: rác nhà bếp = thức ăn thừa, phần thải khi chuẩn bị, bao bì (2) Garden: rác vệ sinh vườn = cỏ, lá, cành cây ... (3) Paper: giấy, bìa (xellulô) (4) Wood: gỗ (ligno-xellulô), thải từ đồ dùng cũ, xây dựng (5) Textile: vải sợi các nguồn gốc tự nhiên, tổng hợp (6) Nappies: tã lót (7) Plastics, other inert: chất dẻo, nhựa và các thành phần trơ khác Phân loại này cho phép sử dụng trực tiếp phần mềm c ủa IPCC để tính ti ềm năng phát thải khí nhà kính. 2.2 Khối lượng Lượng chất thải tăng theo dân số, mức sống, đặc điểm sinh hoạt của dân. Lượng TSH tính theo đầu người (kg/(ng.d)) thường được dùng để th ống kê. Th ường đại lượng này thường tính bằng pt.: kg/(ng.d) = 1000T/365/P (1) trong đó: kg/(ng.d) = số kg TSH tính cho 1 người.ngày T = số tấn khu vực khảo sát thải ra trong 1 năm P = số dân ở khu vực khảo sát Nói chung T bao gồm cả lượng thải từ các khu v ực công c ộng. Franklin Associates’s (1992) đánh giá lượng TSH ở Mĩ năm 1990 là hơn 2 kg/ng ười.d, ở các thành phố lớn của VN con số này dao động xung quanh 1 kg/(ng ười.d.), rõ ràng là mức sống quyết định rất nhiều định mức thải. 2.3 Tác động Các tác động xấu của rác thải sinh hoạt: /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 7
• Ổ nuôi dưỡng vi khuẩn, kể cả gây bệnh • Nguồn thu hút các tác nhân truyền bệnh chuột, bọ, ruồi mu ỗi ... . • Nguồn gốc mùi khó chịu • Lãng phí nguyên vật liệu, năng lượng • Tác động xấu tới môi trường xung quanh (khí, đất, n ước) • Chiếm đất 3. CÁC ĐẶC TRƯNG HOÁ LÍ 3.1 Tốc độ phát thải và thành phần RSH Lượng rác phát thải phụ thuộc nhiều yếu tố. Ví dụ, khi khủng hoảng, m ức tiêu th ụ giảm, lượng rác thải cũng giảm, tuy nhiên số liệu loại này r ất khó thu th ập. Th ời gian trong năm ảnh hưởng rõ rệt đến lượng rác th ải, ở vùng ôn đ ới th ường th ời ti ết ấm hơn thì rác nhiều hơn. Hình 3.1 cho thấy t ốc đ ộ phát th ải theo tháng trong các nghiên cứu ở Mĩ. Hình 3.1 Lượng rác phát thải theo tháng (Camp Dresser & McKee Inc. 1992, 1991 và) Thời tiết lạnh Khu nghỉ mát mùa hè Các số liệu trung bình của 8 địa điểm có khí h ậu l ạnh dao đ ộng không l ớn, tuy nhiên từ các tháng ấm mùa xuân có giá trị tăng h ơn rõ rệt ( Camp Dresser & McKee Inc. 1992, 1991; Child, Pollette, and Flosdorf 1986; Cosulich Associates 1988; HDR Engineering, Inc. 1989; Killam Associates 1990; North Hempstead 1986; Oyster Bay 1987). Sự gia tăng lượng rác phát thải là do các hoạt đ ộng tăng, nh ất là s ự v ệ sinh /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 8
nhà cửa, sự tái sinh của cây xanh và các ho ạt đ ộng khác. Hình 3.1 cho thấy số liệu về lượng rác phát sinh ở khu vực resort ở Cape May County, New Jersey, các giá tr ị tăng vọt về mùa hè ứng với hoạt động nghĩ dưỡng theo mùa ( Camp Dresser & McKee Inc. 1991). Thông thường lượng rác phát thải theo tháng ở nh ững vùng ấm cũng có cùng quy luật như Hình 3.1 tuy nhiên sự khác biệt ít hơn. Ở Việt Nam ch ưa có các số liệu nghiên cứu tương tự, tuy nhiên vào d ịp T ết và các ngày l ễ các Cty môi trường đô thị cũng thường thông báo sự gia tăng r ất m ạnh l ượng rác sinh ho ạt ở các thành phố. Thành phần RSH rất phụ thuộc lối sống, hệ thống quản lí. Ví d ụ ở VN rác nhà b ếp chiếm tới 60% rác đô thị, tro chiếm dưới 10%; trong khi đó ở B ắc Kinh tro than có thể lên tới 20-30%. Thành phần RSH cũng còn thay đ ổi theo mùa, theo m ức s ống. Với các thành phố ở các nước phát triển, rác thải th ường đ ược phân lo ại t ại gia, vì vậy việc phân loại và đánh giá thành phần RSH chính xác h ơn nhi ều ( Bảng 3.1). BẢNG 3.1 THÀNH PHẦN CHẤT THẢI R THƯỜNG GẶP (USA) Loại chất thải R Thành phần thường gặp, %b Khoảng thành phần, %b Hữu cơ/Đốt được 86,6 - Giấy 39,8 - Giấy báo 6,8 4,0-13,1 Bìa đa lớp 8,6 3,5-14,8 Giấy Kraft (bao gói) 1,5 0,5-2,3 Bìa đa lớp và Kraft 10,1 5,4-15,6 Giấy kháca 22,9 17,6-30,6 Giấy trắng (chất lượng) 1,7 0,6-3,2 Giấy kháca 21,2 16,9-25,4 Tạp chí 2,1 1,0-2,9 Giấy kháca 19,1 12,5-23,7 Giấy thải văn phòng 3,4 2,5-4,5 Tạp chí&Bưu phẩm 4,0 3,6-5,7 Giấy kháca 17,2 - Chất thải sân vườn 9,7 2,8-19,6 Cỏ cắt 4,0 0,3-6,5 Khác 5,7 - Thức ăn (chất thải nhà bếp) 12,0 6,8-17,3 Chất dẻo 9,4 6,3-12,6 Polyetylenterephtalat Chai PET 0,4 0,1-0,5 PE mật độ cao Chai HDPE 0,7 0,4-1,1 Plastic khác 8,3 5,8-10,2 Polystyren 1,0 0,5-1,5 Polyvinylclorua Chai, can PVC 0,06 0,02-0,1 Plastic kháca 7,2 5,3-9,5 Túi, màng polyetylen 3,7 3,5-4,0 Plastic kháca 3,5 2,8-4,4 Hữu cơ khác 15,7 - Gỗ 4,0 1,0-6,6 Vải sợi 3,5 1,5-6,3 Vải sợi/caosu/đồ da 4,5 2,6-9,2 Vật liệu vụn 3,3 2,8-4,0 Vụn < ???? 2,2 1,7-2,8 Vật liệu vệ sinh nữ 2,5 1,8-4,1 Hữu cơ khác 1,4 - /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 9
Chất vô cơ/ không cháy 13,4 - Kim loại 5,8 - Nhôm 1,0 0,6-1,2 Can, lon nhôm 0,6 0,3-1,2 Khác nhôm 0,4 0,2-0,9 Thiếc&bi-kim tráng Sn 1,5 0,9-2,7 Kim loại kháca 3,3 1,1-6,9 Sắt 4,5 2,8-5,5 Thuỷ tinh 4,8 2,3-9,7 Chai thực phẩm, đồ uống 4,3 2,0-7,7 Khác 0,5 - Pin, acquy 0,1 0,04-0,1 Vô cơ khác Có thuỷ tinh không phải đồ chứa 3,2 1,9-4,9 Không có thuỷ tinh không phải đồ chứa 2,7 1,8-3,8 a. “Khác” chứa tất cả vật liệu trong nhóm trên nó nhưng không ph ải vật liệu trên nó. b. Phần trăm khối lượng Bảng 3.1 liệt kê thành phần đặc trưng của RSH ở Mỹ và một số vùng Canada liền kề, không kể các thành phần đã được tách riêng để thu h ồi và làm phân compost. Đây là kết quả tổng hợp của 24 nghiên cứu th ực t ế ở 12 bang c ủa M ỹ và t ỉnh British Columbia của Canada. Khoảng giá trị trên bảng là các giá tr ị trung bình năm, dao động theo mùa được bỏ qua. 3.2 Thành phần thải cồng kềnh Số liệu về RSH cồng kềnh ít phổ biến. Bảng 3.2 cho thấy vùng thành phần thường gặp (RSH của Mỹ). Cột số liệu đầu là thành phần ở hai thị trấn g ần nhau ở nam bang New Jersey, bao gồm cả R được tái sinh. Cột cu ối là thành ph ần RSH c ồng kềnh thải bỏ (sau thu hồi-tái chế), và cột giữa là ph ần tái sinh c ủa m ỗi lo ại rác thành phần. Lưu ý là phần tái sinh nói chung là 80%. Bảng 3.2 Thành phần rác quá khổ và khả năng thu hồi-tái chế Loại rác Thành phần RSH CK Phần thu hồi Thành phần chôn lấp (%)a (%)a (%)a Hữu cơ/Đốt được 24,7 37,9 73,4 Đống hỗn hợp 13,1 47,2 33,0 Bìa sóng 0,7 2,5 3,1 Plastic 1,0 18,8 3,7 Đồ gỗ 1,3 0,0 6,3 Rau củ quả thải 3,8 73,0 4,9 Thảm & Đệm 0,7 0,0 3,2 Bao gói & linh tinh 2,1 0,0 10,2 Vật liệu lợp 1,2 0,4 5,9 Lốp xe 0,3 100,0 0,0 Khác 0,6 0,0 3,1 Vô cơ/Không đốt được 75,3 92,6 26,6 Thạch cao & vữa 1,8 3,9 8,3 Kim loại 15,4 92,5 5,5 Cát bụi & Bẩn 1,2 0,0 5,8 Beton 26,5 96,7 4,2 Nhựa đường 28,7 99,9 0,1 Gạch ngói 1,3 81,8 1,1 Khác 0,3 0,0 1,6 /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 10
Tổng 100,0 79,1 100,0 Nguồn: Camp Dresser & McKee, 1992, Atlantic County (NJ) Solid Waste Characterization Program(Edison, N.J. [May]) and Idem, 1991, Cape May County Multi-Seasonal Solid Waste Composition Study(Edison, N.J. [August]). a Phần trăm khối lượng Thành phần trước thu hồi-tái sinh rất khác thành phần sau thu h ồi. Ví d ụ: ph ần vô cơ chiếm tới gần ¾ trước tái sinh nhưng sau tái sinh ch ỉ còn l ớn h ơn ¼ đôi chút. Theo kinh nghiệm, thành phần RSH cồng kềnh ở Mĩ t ớ bãi rác th ường g ần gi ống s ố liệu trong cột đầu hoặc cột ba của Bảng 3.2, hoặc ở mức trung bình giữa hai cột số liẹu này. Thành phần RSH không thay đổi mạnh theo mùa. Ngay cả phần d ễ thay đ ổi nh ất là rác vườn có thê ỏn định ở các vùng khí hậu tương đối mềm. Ở các vùng có mùa đông lạnh thường gặp cực tiểu phát thải rác vườn vào cu ối đông, s ự bùng n ổ rác vườn gặp vào cuối thu vào mùa lá rụng khi rác không đ ược đ ưa đi làm compost hoặc làm lớp che phủ giữ ẩm cho đất. Trong từng loại rác mật độ rác tăng khi độ bất thường hình d ạng gi ảm. Rác còn b ị nén trong các đống rác, đống rác càng cao rác càng b ị nén ch ặt, m ật đ ộ rác càng cao. Trong phần lớn các trường hợp cắt/nghiền nh ỏ rác làm gi ảm đ ộ b ất th ường hình dạng và tăng độ bị nén. Sự giảm kích th ước c ủa các lo ại rác đã đ ịnh hình, ví dụ như giấy văn phòng lại tăng độ bất thường hình dạng và giảm mật đ ộ rác. Bảng 3.3 Khối lượng riêng của RSH và thành phần rác Loại rác Mật độ (lb/cu yd) *0,5932764 = kg/m3 Rác SH hỗn hợp Rác không nén 150 – 300 89 – 178 Rác trong xe ép rác 400 – 800 273 – 475 Đổ ra chôn từ xe ép rác 300 – 500 178 – 297 Qua máy nén rác 800 – 1600 475 – 949 Ở trong bãi rác 800 – 1400 475 – 831 Tỷ khối đổ đống (không nén) Lon nhôm (chưa phá) 54 – 81 32 – 48 Bìa sóng 50 – 135 30 – 81 Bụi, cát, đá sỏi, beton 2000 – 3000 1187 – 1780 Thức ăn thừa 800 – 1500 475 – 890 Chai thủy tinh nguyên 400 – 600 273 – 356 Kim loại nhẹ, cả lon 100 – 250 59 – 148 Các loại giấy khác 80 – 250 47 – 148 Giấy cao cấp 400 – 600 273 – 356 Plastic 60 – 150 36 – 89 Cao su 200 – 400 119 – 273 Vải sợi 60 – 180 36 – 107 Gỗ 200 – 600 119 – 356 Rác vườn 100 – 600 59 – 356 3.3 Khối lượng riêng Như trong Mục 3.2, khối lượng riêng của RSH phụ thuộc vào thành phần. Bảng 3.3 cho ta khái niệm về vùng giá trị khối lượng riêng của rác th ải SH. T ất nhiên các giá trị này còn phụ thuộc vào điều kiện cụ thể, nhất là độ ẩm, độ nén. 3.4 Kích thước, tính mài mòn và các đặc trưng vật lí khác /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 11
Hình 3.2 cho ta phân bố RSH theo kích thước từ nghiên cứu c ủa Hilton, Rigo, and Chandler (1992). Trong CNMT thường đánh giá kích thước bằng phương pháp rây qua các rây có kích thước từ 0,5” (1 inch = 25,4mm) t ới 10” (25,4cm). Nh ư trên hình, RSH không có kích thước đặc trưng, các thành phần cũng không có kích th ước đ ặc trưng. Loại rác Hình 3.2 Representative size distribution of MSW. (D. Hilton, H.G. Rigo, and A.J. Chandler, 1992, Composition and size distribution of a blue-box separated waste stream, presented at SWANA’s Waste-to-Energy Symposium, Minneapolis, MN, January 1992.) RSH không có khả năng tự “chảy”. Khi ta đ ổ rác ra t ừ xe ép rác đ ống rác g ần nh ư giữ nguyên dạng. Khi ta xúc hết một góc bồn chứa rác, ví dụ trong lò đ ốt rác, đ ống rác còn lại cũng không tự “lở” vào vị trí tr ống máy xúc v ừa t ạo ra. Đi ều này là đ ặc trưng cần chú ý khi nhận rác để bố trí lối xe ra vào phù h ợp. RSH khi trộn có xu thế tách lớp, các hạt nh ỏ h ơn và nặng h ơn có xu th ế r ơi xu ống các lớp dưới, rác kích thước lớn hơn và nhẹ h ơn có xu th ế d ồn lên trên. Tuy nhiên nếu chỉ rung thì rác không phân lớp. Điều này cần chú ý khi c ọn máy phân lo ại rác theo kích thước. Mặc dù RSH nhìn chung là mềm và xốp ta v ẫn có th ể b ắt g ặp m ột l ượng đáng k ể các vật cứng, ăn mòn và làm hỏng dao cắt là thủy tinh, kim loại, s ỏi đá ... 3.5 Đặc trưng khi đốt Đặc trưng nhiệt thường được xác định trong phòng thí nghi ệm, r ất c ần n ếu công nghệ đốt được lựa chọn. Các chỉ tiêu chính là thành ph ần t ương đ ối, thành ph ần chính xác và nhiệt trị. /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 12
3.5.1 THÀNH PHẦN GẦN ĐÚNG (TƯƠNG ĐỐI) Các thành phần gần đúng cần có là độ ẩm (H%), tro, chất bay h ơi, và C c ố đ ịnh. H % được xác định bằng phương pháp khối lượng sau sấy ở 105 oC. Phần tro được xác định sau khi đốt. Đây là hai thành phần không cháy, trong đó H% còn tiêu hao năng lượng khi đốt. Chất bay hơi là lượng hữu cơ bị hóa hơi khi nung rác ở 950°C trong 7 min không có ôxy. Đây là các hợp chất hữu cơ bay hơi được (volatile organic compounds – VOCs). Trong phân tích tương đối VOCs thường đ ược c ộng v ới H% (m ặc dù cháy được khi có O2 nhưng đóng góp rất nhỏ vào thiêu nhiệt). C cố định là phần cháy chính khi rác còn ở thể rắn. Trong phòng thí nghi ệm ph ần C cố định được tính từ: % C cố định = 100% − H% − 2*%tro − %VOC 3(1) Bảng 3.4 Thành phần tương đối và chi tiết của RSH Thành phần TĐ−Theo chất khô Thành phần chi tiết−Theo chất khôa Thành phần Tro (%) VOC C- cố định C (%) H(%) N(%) Cl(%) S(%) O(%) Ẩm (%) (%) H(%) Hữu cơ/Cháy được 7.7 82.6 9.6 48.6 6.8 0.94 0.69 0.22 35.0 32.5 Giấy 6.3 83.5 10.1 43.0 6.0 0.36 0.17 0.17 43.8 24.0 Giấy báo 5.2 83.8 11.1 43.8 5.9 0.29 0.14 0.24 44.4 23.2 Bìa sóng & Kraft 2.2 85.8 12.1 46.0 6.4 0.28 0.14 0.22 44.8 21.2 Giấy cao cấp 9.1 83.4 7.5 38.1 5.6 0.15 0.12 0.07 46.9 9.3 Tạp chí 20.4 71.8 7.9 35.0 5.0 0.05 0.07 0.08 39.4 8.6 Khác 6.9 83.8 9.3 42.7 6.1 0.50 0.22 0.14 43.3 28.7 Rác vườn 9.6 73.0 17.4 45.0 5.6 1.5 0.31 0.17 37.7 53.9 Cỏ cắt 9.7 75.6 14.7 43.3 5.9 2.6 0.60 0.30 37.6 63.9 Lá 7.3 72.7 20.1 50.0 5.7 0.82 0.10 0.10 36.0 44.0 Khác 12.5 70.5 17.0 40.7 5.0 1.3 0.26 0.10 40.0 50.1 Thức ăn 11.0 79.0 10.0 45.4 6.9 3.3 0.74 0.32 32.3 65.4 Plastic 5.3 93.0 1.3 76.3 11.5 0.26 2.4 0.20 4.4 13.3 Chai PET 1.3 95.0 3.6 68.5 8.0 0.16 0.08 0.08 21.9 3.6 Chai HDPE 2.4 97.4 0.2 81.6 13.6 0.10 0.18 0.20 1.9 7.0 Polystyren 1.8 97.8 0.4 86.3 7.9 0.28 0.12 0.30 3.4 10.8 Chai PVC 0.6 46.2 3.2 44.2 5.9 0.26 40.1 0.89 7.6 3.2 Túi & màng PE 8.8 90.1 1.1 77.4 12.9 0.10 0.09 0.12 1.8 19.1 Plastic khác 4.2 94.1 1.7 72.9 11.4 0.45 5.3 0.24 5.5 10.5 Hữu cơ khác 11.3 77.8 10.9 46.2 6.1 1.9 1.0 0.36 33.3 27.3 Gỗ 2.8 83.0 14.1 46.7 6.0 0.71 0.12 0.16 43.4 14.8 Vải sợi/caosu/da 6.6 84.0 9.4 50.3 6.4 3.3 1.8 0.33 31.3 12.4 Vụn 25.3 64.7 10.0 37.3 5.3 1.6 0.54 0.45 29.5 41.1 Tã-bỉm 4.1 87.1 8.7 48.4 7.6 0.51 0.23 0.35 38.8 66.9 Hữu cơ khác 31.3 58.8 9.9 44.2 5.3 1.8 2.2 0.81 14.4 8.0 Vô cơ/không cháyb 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Tổng 24.9 67.2 7.8 39.5 5.6 0.76 0.56 0.18 28.5 28.2 a Tính cả phần tro từ phân tích thành phần tương đối, cột 1. b Các giá trị để tính tổng. Bảng 3.4 là thành phần tương đối của RSH, đồng thời giá trị H% th ường g ặp cũng được trình bày. Phần không cháy không có thông tin thành ph ần nên th ường đ ược coi là 100% tro. Các giá trị tính cho chất khô trong Bảng 3.4 được chuyển thành giá trị thực (tính cho rác ẩm) bằng phương trình: /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 13
A = D(100% − M) 3(2) trong đó: A = giá trị thực (tính cho rác ẩm) D = thành phần tính cho rác khô M = % ẩm của rác Rác ướt nhất là thức ăn thừa. Bắt đầu từ khi rác phát sinh t ới khi đ ược gom l ại, qua trạm trung chuyển về tới nơi xử lí rác bắt đ ầu t ừ tr ạng thái ướt s ẽ khô d ần, tr ừ khi bị mưa, thậm chí trở thành vật liệu hút nước. Nước từ th ức ăn th ừa m ột m ặt bay hơi, thường thì chuyển sang các vật liệu khô có tính hút n ước nh ư giấy các lo ại. Nguồn rác ẩm nữa là các loại khăn ướt, tã lót, giấy ăn .... Các v ật li ệu có tính hút nước như giấy, bìa, bìa sóng ... khi gặp mưa sẽ là nguồn ẩm lớn. Giá trị của các phép phân tích gần đúng là gi ới hạn vì (1) chúng không th ể hi ện mức có thể ôxi hóa (đốt) của rác đốt được và (2) cúng không cho thông tin v ề những khí thải có thể phát sinh. Khi đó thông tin t ừ phân tích (thành ph ần nguyên t ố của RSH) chi tiết sẽ là nguồn bổ sung. 3.5.2 THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CHI TIẾT H% và tro là thông tin từ phân tích tương đ ối, phân tích chi ti ết cho ta thông tin v ề thành phần hóa học của R. Các thành phần c ần phân tích c ủa ph ần cháy đ ược là carbon, hyđrô, nitơ, lưu huỳnh và ôxi, ngoài ra clo r ất quan tr ọng đ ối v ới rác đem đốt. Lưu huỳnh có thể được xác định dưới các dạng S h ữu c ơ, sulfua và sulfat; còn clo là các dạng lo-hữu cơ (không tan) và vô cơ (tan) (Niessen 1995). Carbon, hyđrô, nitơ, lưu huỳnh và clo được phân tích tr ực ti ếp; riêng ôxi ph ải tính bằng cách lấy 100% trừ đi các thành phần khác (kể cả hàm ẩm và tro). Bảng 3.4 cho ta các số liệu về thành phần RSH. T ừ thành phần khô chuy ển v ề thành ph ần thực dùng pt. 3(2). Thành phần chính xác của RSH thể hiện sự có mặt của 6 nhóm ch ất c ơ b ản: xellulo, lignin, chất béo, protein, hydrocarbon và vật li ệu vô c ơ. Xellulo thường có 42,5% carbon, 5,6% hyđrô và 51,9% ôxi và là thành ph ần chính trong RSH . Trong các loại giấy xellulo chiếm từ 75% trong các loại giấy th ấp c ấp t ới g ần 90% trong giấy cao cấp. Gỗ có khoảng 50% xellulo, xellulo cũng là thành ph ần chính trong rác vườn, trong thức ăn thừa và trong tã lót. Vải sợi bông có t ới 98% xellulo ( Masterton, Slowinski, and Stanitski 1981). Mặc dù RSH có nhiều xellulo, phần carbon trong RSH vẫn nhiều h ơn ôxi vài: • RSH luôn chứa % đáng kể các loại plastic, ví d ụ polyetylen, polystyren và polypropylen, những loại này hầu như không chứa ôxi. • Các loại sợi vải tổng hợp nhiều carbon hơn ôxi, cao su cũng có ít ôxi. /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 14
• Giấy bao giờ cũng chứa một lượng đáng kể lignin, thành phần lignin cũng nhiều carbon hơn ôxi. • Các chất béo chứa nhiều carbon hơn ôxi. N trong RSH chủ yêu slà dưới dạng hữu cơ. Đóng góp N chính là th ức ăn th ải (protein), cỏ cắt (protein) và vải sợi tựu nhiên-t ổng h ợp (len, nylon và acrylamit). Clo có cả hai xuất xứ hữu cơ và vô cơ. Nguồn Cl hữu cơ lớn nhất là PVC ho ặc vinyl. PVC thường gặp dưới dạng plastic hay thành phần s ợi vải. Ngu ồn Cl vô c ơ chính là muối ăn. Lưu huỳnh không nhiều trong rác đ ốt đ ược, trong rác SH ngu ồn S chính là thạch cao từ vật liệu xây dựng. Trong Bảng 3.4, thạch cao là một thành phần của nhóm vô cơ/không đốt được, phần được coi 100% là tro vì không có các thông tin phân tích thành phần chi tiết. Nhóm vô cơ/không đ ốt đ ược đóng góp ph ần l ớn thành phần tro của RSH, phần còn lại chính là tro thực sự khi đ ốt phần h ữu c ơ/đ ốt đ ược, đó là các chất độn trong giấy, kể cả giấy cao cấp, đ ất cát, b ụi trong ph ần h ữu c ơ, xương, vỏ cứng của nhuyễn thể trong thức ăn, amiawng trong m ột s ố v ật li ệu vinyl–amiawng trong xây dựng, sợi thủy tinh trong vật li ệu compozit .... 3.5.3 GIÁ TRỊ NHIỆT Đại lượng này được xác định bằng calorimeter (nhiệt lượng k ế) trên c ơ s ở đo nhi ệt lượng tỏa ra khi đốt m gram mẫu. Bảng 3.5 cho ta các số liệu xác định trong phòng thí nghiệm. Các tính toán từ các số liệu đo ở lò đốt thực thường cho các kết quả thấp hơn (xem Mục 5). Bảng 3.5 Giá trị thiêu nhiệt của các thành phần RSHa (1 Btu/lb = 2,326 kJ/kg) Loại rác Thiêu nhiệt theo chất Hàm ẩm Thiêu nhiệt rác ẩm khô (HHV in Btu/lb) (%) (HHV in Btu/lb) Hữu cơ/Cháy được 9154 32.5 6175 Giấy 7587 24.0 5767 Giấy báo 7733 23.2 5936 Bìa sóng & Kraft 8168 21.2 6435 Giấy cao cấp 6550 9.3 5944 Tạp chí 5826 8.6 5326 Khác 7558 28.7 5386 Rác vườn 7731 53.9 3565 Cỏ cắt 7703 63.9 2782 Lá 8030 44.0 4499 Khác 7387 50.1 3689 Thức ăn 8993 65.4 3108 Plastic 16,499 13.3 14,301 Chai PET 13,761 3.6 13,261 Chai HDPE 18,828 7.0 17,504 Polystyren 16,973 10.8 15,144 Chai PVC 10,160 3.2 9838 Túi & màng PE 17,102 19.1 13,835 Plastic khác 15,762 10.5 14,108 Hữu cơ khác 8698 27.3 6322 Gỗ 8430 14.8 7186 Vải sợi/caosu/da 9975 12.4 8733 Vụn 6978 41.1 4114 Tã-bỉm 9721 66.9 3222 Hữu cơ khác 7438 8.0 6844 Vô cơ/không cháyb 0 0.0 0 Tổng 7446 28.2 5348 /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 15
a Các giá trị ở đây là HHV (higher heating value). trong giá trị HHV năng lượng để loại bỏ độ ẩm chưa được trừ. b Các giá trị để tính tổng Nhiệt trị ở Mỹ, Anh và Canada thường dùng dưới dạng higher heating value (HHV)- ẩn nhiệt cao. HHV bao gồm cả ẩn nhiệt hóa hơi nước tạo ra trong quá trình đ ốt. Khi trừ đị giá trị nhiệt này ta có lower heating value (LHV) -ẩn nhiệt thấp (Niessen (1995)). Giá trị nhiệt trị của rác thực tỷ lệ thuận với phần đốt được (nghĩa là không tính H% và tro) và hàm lượng carbon trong ph ần đ ốt đ ược. Nhi ệt tr ị c ủa rác plastic là l ớn nhất vì % carbon cao, ít tro, ít H%. Giấy có nhi ệt tr ị trung bình do % carbon, H% trung bình, phần tro từ ít tới trung bình. Rác v ườn, th ức ăn có nhi ệt tr ị th ấp vì H% quá cao. 3.6 Khả năng phân huỷ sinh học Các chất thải được vi sinh phân hủy là thức ăn thải, gi ấy, rác v ườn và g ỗ nên chúng được được phân loại là rác sinh hủy được. Tã lót cũng đ ược sinh h ủy ph ần lớn, kể cả các thành phần là bông và len. Kể cả trong nhóm sinh hủy được, khả năng phân hủy sinh h ọc c ủa chúng r ất khác nhau. Các vật liệu dễ phân hủy nhất là những chất có độ ẩm và hàm l ượng N cao, chúng là: thức ăn thải, cỏ cắt và các loại rác v ườn. Lá cây có kh ả năng sinh h ủy trung bình. Gỗ, sợi bông và len, mặc dù cũng sinh h ủy đ ược, song phân h ủy ch ậm hơn, chũng được coi là những thành phần không làm phân compost đ ược. 3.7 Các chất độc trong chất thải rắn Các loại chất độc trong RSH là: • Kim loại độc • Hữu cơ độc, phần lớn chúng đốt được • Amiăng Bảng 3.6 tổng kết kết quả nghiên cứu về kim loại độc được thực hi ện b ởi hai nghiên cứu ở Cape May County, New Jersey ( Camp Dresser & McKee Inc. 1991a) và Burnaby, British Columbia (Chandler & Associates, Ltd. 1993; Rigo, Chandler, and Sawell 1993). Bảng 3.6 Nồng độ kim loại trong RSH ở hai thị trấna Loại rác Arsen Cadmi Crom Đồng Chì Thủy ngân Nikel Kẽm CM BC CM BC CM BC CM BC CM BC CM BC CM BC CM BC Hữu cơ/Cháy được Giấy Giấy báo 0.1 0.7 NDb 0.1 ND 49 17 18 ND 7 0.3 2 ND 28 58 21 Bìa sóng 0.2 0.6 ND 0.1 ND 2 13 3 19 4 0.2 0.1 6 4 56 10 Giấy Kraft 0.3 0.8 ND 0.1 5 5 11 11 15 9 0.1 0.5 ND 8 30 22 Giấy cao cấp 0.7 1 ND 0.1 ND 3 7 8 ND 5 0.1 0.3 ND 8 28 208 /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 16
Tạp chí 0.4 1 ND 0.2 4 11 46 32 ND 3 0.09 0.3 ND 13 88 27 Khác 0.4 1 ND 1 4 27 52 25 9 182 0.07 0.3 ND 7 58 71 Rác vườn 0.9 6 ND 5 4 87 10 571 14 137 0.1 1 3 21 89 321 Thức ăn 0.1 1 ND 2 ND 23 9 43 ND 72 0.02 0.3 2 5 20 186 Plastic PET ND 0.8 ND 5 15 17 30 31 59 62 0.07 0.2 ND 8 21 97 HDPE 0.2 0.5 ND 3 52 15 14 24 211 61 0.1 0.2 ND 7 58 142 Màng mỏng 0.5 0.6 ND 5 100 102 25 23 450 325 0.1 0.2 ND 7 120 658 Khác 0.4 0.7 8 82 7 279 8 58 19 342 0.04 0.3 ND 40 69 231 Other organics Gỗ 34 24 ND 0.4 52 77 32 68 108 408 2 0.3 ND 3 205 174 Vải sợi & Dày dép 0.8 0.4 19 4 387 619 25 62 48 129 0.3 1 5 1 666 222 Vụn 3 7 1 4 14 115 179 243 273 259 0.2 1 18 54 352 654 Tã bỉm 0.1 - ND - 1 - 2 - ND - 0.02 - ND - 28 - Vô cơ/Không cháy Kim loại Hộp sắt (đồ ăn uống) 4 7 16 43 527 191 375 104 350 342 0.68 133 161 145 155 2 Lon nhôm ND 0.4 ND 5 72 91 107 1105 30 41 0.7 0.4 54 21 80 229 Kim loại khác 9 280 22 25 4702 768 6816 2082 1279 95 0.7 0.4 411 24 1675 199,000 Đồ thủy tinh ND 2 ND 4 ND 91 ND 26 84 103 0.2 0.2 ND 15 ND 71 Pin acquy gia dụng Pin C-Zn & acquy kiềmc 7 2 53 1027 45 57 8400 6328 236 94 2900 136 - 512 180,000 103,000 Acquy Ni-Cd - 4 175, 120, - 64 - 53 - 113 - 0.3 240, 315 - 685 000 000 000 Vô cơ khác 1 12 ND 8 21 91 13 113 50 607 0.9 0.2 5 73 21 1997 Nguồn: Camp Dresser & McKee Inc., 1991a, Cape May County multi-seasonal solid waste composition study (Edison, N.J. [August]); A.J. Chandler & Associates, Ltd. et al., 1993, Waste analysis, sampling, testing and evaluation (WASTE) program: Effect of waste stream characteristics on MSW incineration: The fate and behaviour of metals. Final report of the mass burn MSW incineration study (Burnaby, B.C.),Vol. 1, Summary report (Toronto [April]); and H.G. Rigo, A.J. Chandler, and S.E. Sawell, 1993, Debunking some myths about metals, in Proceedings of the 1993 International Conference on Municipal Waste Combustion (Williamsburg, Va. [30 March–2 April]). a Đơn vị mg/kg rác thực. Các giá trị từ nghiên cứu ở Cape May County, New Jersey and Burnaby, British Columbia. CM là Cape May, và BC là Burnaby; bND = Not detected = không ghi nhận được; c Các giá trị của Hg xấp xỉ hoặc thấp hơn giá trị đo được ở Burnaby Franklin Associates, Ltd. (1989) cung cấp các thông tin về nguồn gốc Pb và Cd trong RSH, Rugg and Hanna (1992) thu thập các thông tin về nguồn gốc Pb trong RSH ở Mĩ. Phần lớn các RSH mà được gọi là nguy hại có các chất đ ộc g ốc h ữu c ơ. Tr ước khi được kiểm soát tốt nhiều chất độc hữu cơ dùng trong sinh ho ạt ho ặc công nghi ệp đã được chôn trong nhiều bãi rác, hiện nay ở Mỹ chúng đ ược coi là bãi ch ữa ch ất thải nguy hại. Các bãi rác chứa chất thải nguy hại quy mô l ớn (th ường là công nghiệp) đã và đang được cô lập, tuy nhiên ch ất thải nguy h ại trong RSH đang là vấn đề lớn. Các đánh giá về vấn đề này còn rất mâu thu ẫn, đôi hi thi ếu thuy ết phục, ví dụ: Nhiều người đưa cả những chất không độc lắm vào diện chất thải nguy hại, ví dụ sơn latex. Nhiều người khi định lượng tính cả khối lượng bao bì rỗng. Những chất độc hại mạnh trong RSH thường chiếm ít hơn nhiều 0,5% khối lượng và chúng rất phân tán. Rác cồng kềnh cũng không nhi ều ch ất đ ộc h ơn, tuy nhiên ta có thể phát hiện những nguồn chất nguy hại riêng bi ệt. Ở t ầm c ỡ ti ểu bang của Mĩ nghiên cứu chi tiết về vấn đề này có ở Minnesota, ( Minnesota Pollution Control Agency 1992; Minnesota Pollution Control Agency and /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 17
Metropolitan Council 1993) cung cấp các số liệu thống kê chi tiết về chất thải nguy hại trong RSH. Phần lớn amiăng trong RSH nằm trong compozit dạng vinyl–amiăng dùng lót nền. Ở trạng thái này, amiăng được cố định tốt, có thể coi amiăng là không nguy hại. Tài liệu tham khảo Camp Dresser & McKee Inc. 1990. Sarasota County waste stream com-position study.Draft report (March). ———. 1991a. Cape May County multi-seasonal solid waste composi-tion study.Edison, N.J. (August). ———. 1991b. Cumberland County (NJ) waste weighing and composi-tion analysis.Edison, N.J. (January). ———. 1992. Atlantic County (NJ) solid waste characterization pro-gram.Edison, N.J. (May). Chandler, A.J., & Associates, Ltd. et al. 1993. Waste analysis, sampling, testing and evaluation (WASTE) program: Effect of waste stream characteristics on MSW incineration: The fate and behaviour of met-als. Final report of the mass burn MSW incineration study (Burnaby, B.C.). Volume I, Summary report.Toronto (April). Child, D., G.A. Pollette, and H.W. Flosdorf. 1986. Waste stream analy-sis. Waste Age(November). Cosulich, William F., Associates, P.C. 1988. Solid waste management plan, County of Monroe, New York: Solid waste quantification and characterization.Woodbury, N.Y. (July). Franklin Associates, Ltd. 1989. Characterization of products containing lead and cadmium in municipal solid waste in the United States, 1970 to 2000.U.S. EPA (January). HDR Engineering, Inc. 1989. Report on solid waste quantities, compo-sition and characteristics for Monmouth County (NJ) waste recovery system.White Plains, N.Y. (March). Killam Associates. 1990. Somerset County (NJ) solid waste generation and composition study.Millburn, N.J. (May). Masterton, W.L., E.J. Slowinski, and C.L. Stanitski. 1981. Chemical prin-ciples.5th ed. Philadelphia: Saunders College Publishing. Minnesota Pollution Control Agency. 1992. Minnesota solid waste com-position study, 1990–1991 part I.Saint Paul, Minn. (November). Minnesota Pollution Control Agency and Metropolitan Council. 1993. Minnesota solid waste composition study, 1991–1992 part II.Saint Paul, Minn. (April). Niessen, W.R. 1995. Combustion and incineration processes: Applications in environmental engineering.2d ed. New York: Marcel Dekker, Inc. North Hempstead, Town of (NY), transfer station scalehouse records, August 1985 through July 1986.1986. Oyster Bay, Town of (NY), transfer station scalehouse records, September 1986 through August 1987.1987. Rigo, H.G., A.J. Chandler, and S.E. Sawell. Debunking some myths about metals. In Proceedings of the 1993 International Conference on Municipal Waste Combustion, Williamsburg, VA, March 30– April 2, 1993. Rugg, M. and N.K. Hanna. 1992. Metals concentrations in compostable and noncompostable components of municipal solid waste in Cape May County, New Jersey. Proceedings of the Second United States Conference on Municipal Solid Waste Management, Arlington, VA, June 2–5, 1992. /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 18
4. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG Các phương pháp phân tích, xác định các đặc trưng r ất quan tr ọng, chúng cung cấp các thông tin về số lượng, chủng loại, thành phần, đ ặc tr ưng đ ốt, hàm l ượng kim loại trong CTR. Các thông tin này sẽ là ch ỗ d ựa đ ể xây d ựng các ph ương án quản lí, xử lý và thiết kế hệ thống xử lý. 4.1 Mục đích xác định các đặc trưng Về khía cạnh hệ thống xử lý, các số liệu về RSH cho phép: Tính toán quy mô, công suất và thiết kế nội dung hệ thống xử lý ch ất th ải, Tiềm năng thu hồi, tái chế, tái sử dụng dòng thải, Đánh giá hiệu quả của các chương trình (nếu có) về gi ảm thải, thu h ồi-tái sinh-tái chế, hoặc ra quyết định cấm một chủng loại vật li ệu nào đó (ví d ụ: magf PE bao gói), Đánh giá các nguồn ô nhiễm tiềm tàng trong RSH. Trong thực tế các nghiên cứu về CTR chỉ nhằm phục vụ nh ững yêu c ầu c ủa c ơ quan quản lý hoặc phục vụ công tác thiết kế của các nhà thầu. Về khía cạnh thiết kế xử lý, nếu tất cả RSH đem chôn lấp thì các s ố li ệu c ần có là số lượng, khối lượng riêng và khả năng nén được, thành ph ần RSH không quá quan trọng. Nếu CTR sẽ được đốt các số liệu cần có là: l ượng, nhi ệt tr ị, ph ần đ ốt được và hàm lượng tro.Nếu định thu hồi – tái chế cần làm rõ ph ần có th ể TT, làm phần compost và từ đó chọn các thiết bị phân loại và xử lý phù h ợp. 4.2 Các phương pháp xác định đặc trưng cơ bản Để có phương pháp xử lí phù hợp phải làm rõ các đặc trưng của chất thải, có hai phương pháp. Phương pháp đầu là thu thập và phân tích các thông tin t ừ nhà s ản xuất về các sản phẩm đi vào rác thải, phương pháp này đ ược g ọi là pp dòng chất thải (material flows methodology). Phương pháp thứ hai gọi là direct field study of the waste itself (nghiên cứu rác thải tại chỗ trực tiếp ). Phương pháp kết hợp cả hai được gọi là hybrid methodologies (phương pháp lai hóa) (ví dụ xem trong Gay, Beam, & Mar [1993]). PP nghiên cứu tại chỗ trực tiếp rất tốt song để có s ố li ệu mang tính th ống kê có nghĩa cần chi phí rất lớn, ví dụ để có độ chính xác (accuracy) t ới 10% v ới đ ộ tin cậy (confidence) tới 90% cần chi phí tới $100,000. Các chuyên viên kinh nghi ệm, trình độ cao có thể cung cấp bổ sung những số liệu có ích chỉ bằng cách quan sát. Ưu điểm của pp dòng vật chất nó cung cấp các s ố li ệu th ường xuyên trên c ơ s ở được cung cấp số liệu từ các cơ sở-nguồn phát thải và chính quyền. PP này có m ột số ưu điểm. Trước hết, lượng, loại chất thải được lượng hóa không cần l ấy mẫu mà căn cứ vào các thống kê từ các nguồn phát th ải, khi đó s ố li ệu ít b ị tác đ ộng /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 19
như lấy mẫu hiện trường, số liệu sẽ tin cậy hơn. Thứ hai, khi nguồn cung số liệu được thiết lập, cập nhật số liệu theo phương pháp này đ ơn gi ản, không t ốn kém so với lấy mẫu. Thứ ba, phương pháp dòng chất thải cho phép đánh giá đ ược nh ững thay đổi khi điều kiện kinh tế thay đổi gây ảnh hưởng tới dòng CTR. Nhược điểm của phương pháp này là: (i) Rất khó để xây dựng được số li ệu cho mỗi dòng CTR. Ví dụ, số liệu về các loại thức ăn đêm đi tiêu th ụ có th ể có, tuy nhiên không phải tất cả đều bán được và tất cả đều ăn đ ược. L ượng th ức ăn th ải là luôn có, kể cả tại nơi bán, con số này luôn thay đ ổi và khó n ắm b ắt. (ii) PP nay không xác định được dòng thải từ chất thải dọn sân vườn. (iii) Không đánh giá được nhiều dòng thải, ví dụ các vật liệu không đạt chuẩn không đi vào s ản xu ất, đất cát, bụi, phân động vật nuôi ở nhà, và thành phần trong tã lót. Một số loại vật liệu có thể bị xếp không đúng chỗ, ví d ụ trong ngành qu ảng cáo, giấy thải được coi là giấy in tái chế được cùng giấy báo nh ưng trong pp này l ại coi là giấy in thương mại. Trong nghiên cứu về phương pháp dòng chất thải cho U.S. EPA, Franklin Associates đưa ra các đánh giá về thức ăn thải, rác d ọn sân v ườn và các dòng vô cơ khác phải sử dụng các số liệu từ PP nghiên cứu tại ch ỗ sau phân lo ại. Đ ố v ới tã lót Franklin Associates (1992) sử dụng số liệu sản xuất (PP1) hiệu chỉnh theo các số liệu thống kê khi sử dụng. Nói chung, số liệu có ích nhất cho sử dụng là số liệu thể hi ện đầy đ ủ nhất các đ ặc điểm địa phương.thường là kết hợp cả 2 PP. 4.3 Đánh giá số lượng thải Phương pháp tốt nhất là lắp các thiết bị định l ượng ngay khi xe vào ra t ại n ơi nh ận- xử lí rác. Các cơ sở lớn ở VN đều có cân, tuy nhiên cơ sở nhỏ thường không có. Đối với các xe bịt kín thì có thể đánh giá theo khối tích, khi đó c ần có chính sách khuyến khích xe chở đầy. Ở Viêt Nam thường áp dụng phương pháp cân, đi ều này có thể dẫn tới sự gian lận, ví dụ như bơm thêm nước vào rác. Để tính chuyển từ m3 sang T thì dùng công thức tính chuyển sau: M = Vd (4.1) ở đây: M = khối lượng CTR, tấn V = thể tích CTR, m3 d = khối lượng riêng CTR, T/m3 Công thức (4.1) rất đơn giản, tuy nhiên trong thực tế sẽ rất khó áp d ụng vì kh ối lượng riêng của CTR thay đổi rất mạnh, phụ thu ộc vào đ ịa ph ương, th ậm chí thay đổi từ xe này tới xe khác. Đối với các dòng rác nh ỏ kh ối l ượng riêng c ủa RSH /storage/tailieu/files/source/2013/20130424/hoangtalo92/p_3_xu_li_chat_thai_r_151209_15_12_11_24_04_13_0356.doc 20