Nghiên cứu giải pháp thiết kế khu xử lý chất thải rắn sinh hoạt xã Vũ Tây huyện Kiến Xương tỉnh Thái Bình

YÊU CẦU CỦA ðỀ TÀI Xác ñịnh ñược lượng chất thải phát sinh, thành phần chất thải làm cơ sở cho việc lựa chọn giải pháp xử lý Tính toán hệ thống ô chôn lấp, hệ thống thu khí thải ñảm bả

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, các số liệu ñiều tra và những kết luận nghiên cứu ñược trình bày trong luận văn này trung thực và chưa từng ñược công bố dưới bất cứ hình thức nào

Tôi xin cam ñoan mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm

ơn và các số liệu, thông tin ñược trích dẫn trong luận văn ñã ñược ghi rõ nguồn gốc Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình

Hà Nội, tháng 01 năm 2014

Người thực hiện

Bùi Thị Thủy

LỜI CẢM ƠN

Lời ñầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn TS Trịnh Quang Huy , người ñã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn Những lời chỉ dẫn tận tình và những lời ñộng viên của thầy ñã giúp tôi vượt qua nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện luận văn này

Tôi cũng xin cảm ơn các thầy, cô giáo giảng dạy chương trình cao học "Khoa học Môi trường” ñã truyền dạy những kiến thức quý báu, những kiến thức này rất hữu ích với tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu ðặc biệt, tôi xin cảm ơn những góp ý có ý nghĩa rất lớn khi tôi thực hiện ñề cương nghiên cứu

Xin cảm ơn Lãnh ñạo Trung tâm Quan trắc Phân tích Tài nguyên và Môi trường - Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Bình ñã tạo ñiều kiện thuận lợi trong suốt quá trình tôi tham gia khóa học và thực hiện luận văn

Xin cảm ơn ðảng ủy, Ủy ban nhân dân và toàn thể người dân xã Vũ Tây – huyện Kiến Xương - tỉnh Thái Bình ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ, cung cấp thông tin cho tôi trong quá trình nghiên cứu

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp ñỡ quý báu ñó

Hà Nội, tháng 01 năm 2014

Người thực hiện

Bùi Thị Thủy

1.1.4 Ảnh hưởng của chất thải rắn ñến môi trường và sức khoẻ cộng ñồng 6

1.3.1 Xử lý CTR bằng phương pháp ñốt (Trịnh Quang Huy, 2012) 17

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 28

2.3.4 Phương pháp dự báo khối lượng các chất thải rắn phát sinh 29

3.1 ðẶC ðIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI XÃ VŨ TÂY NĂM 2012 30

3.2 THỰC TRẠNG PHÁT SINH CTR SINH HOẠT TRÊN ðỊA BÀN

3.2.1 Khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh trên ñịa bàn xã Vũ Tây 39

DANH MỤC BẢNG

1.3 Tỷ lệ CTR xử lý bằng các phương pháp khác nhau ở một số nước 12

1.4 Lượng CTRSH ựô thị theo vùng ựịa lý Việt Nam ựầu năm 2010 13

1.5 ượng CTRSH phát sinh trên ựịa bàn tỉnh Thái Bình năm 2012 15

3.2 Nhiệt ựộ không khắ trung bình các tháng trong năm (oC) 33

3.3 Lượng CTR sinh hoạt tại xã Vũ Tây vào các tháng 4, 5, 6/2013 40

3.7 Khối lượng rác hữu cơ có trong mẫu rác khối lượng 100 kg 45

3.8 Thành phần % các nguyên tố trong rác có khả năng phân hủy sinh học 45

3.9 đánh giá các tiêu chắ lựa chọn ựịa ựiểm quy hoạch BCL 48

3.15 Tổng khối lượng và số mol các nguyên tố trong mỗi thành phần chất

3.16 Tắnh toán lượng khắ phát sinh từng năm của 100 kg chất thải rắn phân

3.17 Tính toán lượng khí phát sinh từng năm của 100 kg chất thải rắn phân

3.18 Tổng lượng khí phát sinh hằng năm (rác phân hủy nhanh và rác phân

DANH MỤC SƠ ðỒ VÀ HÌNH

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Diễn giải

BCL : Bãi chôn lấp CTR : Chất thải rắn CTRSH : Chất thải rắn sinh hoạt TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

MỞ đẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA đỀ TÀI

Rác thải ở Việt Nam ựang là một hiện trạng ựáng lo ngại Cùng với sự phát triển kinh tế, gia tăng dân số cộng với sự lãng phắ tài nguyên trong thói quen sinh hoạt của con người Lượng rác thải sinh hoạt ngày càng gia tăng Thành phần ngày càng phức tạp và tiềm ẩn ngày càng nhiều nguy cơ ựộc hại với môi trường và sức khoẻ con người

Hiện nay ở Thái Bình, vấn ựề rác thải không chỉ là nỗi bức xúc của người dân ựô thị mà tại nhiều xã nông thôn do ý thức về môi trường chưa cao và thói quen sinh hoạt nên rác thải vẫn ựược vứt bừa bãi ra kênh mương thoát nước, ựường giao thông, bãi ựất trống, nghĩa trang gây ô nhiễm môi trường, làm nảy sinh dịch bệnh, ảnh hưởng ựến sức khỏe của con người và cảnh quan cuộc sống cộng ựồng đây là một trong những vấn ựề mà ựịa phương ựã và ựang coi trọng Thực hiện chương trình xây dựng nông thôn mới, trong ựó 1 trong 19 tiêu chắ mà các xã trong tỉnh phải ựạt ựược ựó là tiêu chắ về môi trường, với mong muốn mang lại một cuộc sống văn minh, môi trường trong sạch cho người dân khu vực nông thôn Hiện toàn tỉnh có 233/263 xã ựược lập và phê duyệt quy hoạch chung xây dựng nông thôn mới Các xã ựang tổ chức triển khai từng bước quy hoạch chung ựến quy hoạch ựịa ựiểm cụ thể các bãi chôn lấp rác thải gắn với quy hoạch xây dựng nông thôn mới và ựề xuất phương án thực hiện, bảo ựảm ựến năm 2020 tại tất cả các xã trên ựịa bàn tỉnh ựều có khu xử lý và chôn lấp rác thải hợp vệ sinh

Xuất phát từ lý do trên, tôi tiến hành thực hiện ựề tài: ỘNghiên cứu giải pháp thiết kế khu xử lý chất thải rắn sinh hoạt tại xã Vũ Tây, huyện Kiến Xương, tỉnh Thái BìnhỢ

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

đánh giá thực trạng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt tại xã Vũ Tây, huyện Kiến xương, tỉnh Thái Bình

đề xuất giải pháp thiết kế khu xử lý chất thải rắn

3 YÊU CẦU CỦA ðỀ TÀI

Xác ñịnh ñược lượng chất thải phát sinh, thành phần chất thải làm cơ

sở cho việc lựa chọn giải pháp xử lý

Tính toán hệ thống ô chôn lấp, hệ thống thu khí thải ñảm bảo quy ñịnh theo Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 261:2001 - Bãi chôn lấp chất thải rắn - Tiêu chuẩn thiết kế

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT

1.1.1 Khái niệm về chất thải rắn sinh hoạt

Theo ðiều 3, Nghị ñịnh 59/2007/Nð-CP ngày 9/04/2007 về quản lý chất thải rắn: “Chất thải rắn là chất thải ở thể rắn, ñược thải ra từ quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt ñộng khác Chất thải rắn bao gồm chất thải rắn thông thường và chất thải rắn nguy hại

Chất thải rắn phát thải trong sinh hoạt cá nhân, hộ gia ñình, nơi công cộng ñược gọi chung là chất thải rắn sinh hoạt Chất thải rắn phát thải từ hoạt ñộng sản xuất công nghiệp, làng nghề, kinh doanh, dịch vụ hoặc các hoạt ñộng khác ñược gọi chung là chất thải rắn công nghiệp”

Theo Website: vi.wikipedia.org/wiki/Chất_thải: “Chất thải rắn sinh hoạt là các chất rắn bị loại ra trong quá trình sống, sinh hoạt, hoạt ñộng, sản xuất của con người và ñộng vật Rác phát sinh từ các hộ gia ñình, khu công cộng, khu thương mại, khu xây dựng, bệnh viện, khu xử lý chất thải… Trong ñó, rác sinh hoạt chiếm tỉ lệ cao nhất Số lượng, thành phần chất lượng rác thải tại từng quốc gia, khu vực là rất khác nhau, phụ thuộc vào trình ñộ phát triển kinh tế, khoa học, kỹ thuật Bất kỳ một hoạt ñộng sống của con người, tại nhà, công sở, trên ñường ñi, tại nơi công cộng,… ñều sinh ra một lượng rác ñáng kể Thành phần chủ yếu của chúng là chất hữu cơ và rất dễ gây ô nhiễm trở lại cho môi trường sống nhất Cho nên, chất thải rắn sinh hoạt có thể ñịnh nghĩa là những thành phần tàn tích hữu cơ phục vụ cho hoạt ñộng sống của con người, chúng không còn ñược sử dụng và vứt trả lại môi trường sống”

1.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, có thể ở nơi này hay ở nơi khác; chúng khác nhau về số lượng, kích thước, phân bố về không gian Chất thải rắn sinh hoạt có thể phát sinh trong hoạt ñộng cá nhân cũng như trong hoạt ñộng xã hội như từ các khu dân cư, các cơ quan, trường học, trung tâm

dịch vụ, thương mại, (Hoàng Công Nghĩa, 2012)

Sơ ñồ 1.1 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn sinh hoạt

Qua sơ ñồ trên cho thấy chất thải rắn sinh hoạt ñược thải ra từ nhiều hoạt ñộng khác nhau; trong ñó khối lượng và thành phần rác thải ở các khu vực là khác nhau

1.1.3 Thành phần của chất thải rắn sinh hoạt

Thành phần lý, hóa học của chất thải rắn sinh hoạt rất khác nhau tùy thuộc vào từng ñịa phương vào các mùa khí hậu, vào ñiều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác Có rất nhiều thành phần chất thải rắn trong các rác thải có khả năng tái chế, tái sinh Vì vậy mà việc nghiên cứu thành phần chất thải rắn sinh hoạt là ñiều hết sức cần thiết Từ ñó, ta có cơ sở ñể tận dụng những thành phần có thể tái chế, tái sinh ñể phát triển kinh tế

Mỗi nguồn thải khác nhau lại có thành phần chất thải khác nhau như: Khu dân cư và thương mại có thành phần chất thải ñặc trưng là chất thải thực phẩm, giấy, carton, nhựa, vải, cao su, rác vườn, gỗ, nhôm ; chất thải từ dịch vụ như rửa ñường và hẻm phố chứa bụi, rác, xác ñộng vật, ñồ gia dụng hỏng chất thải thực phẩm như can sữa, nhựa hỗn hợp (Nguyễn Ngọc Nông, 2011)

Khu dân

cư

Cơ quan, trường học

Công trình công cộng (bến xe, công viên, )

Cơ sở sản xuất, kinh doanh

Chất thải rắn sinh hoạt

b Hàng dệt Các nguồn gốc từ các sợi Vải, len, nilon

c Thực phẩm Các chất thải từ ựồ ăn thực phẩm Cọng rau, vỏ quả, thân cây, lõi

ngô

d Cỏ, gỗ, củi,

rơm rạ

Các sản phẩm và vật liệu ựược chế tạo từ tre, gỗ, rơm

đồ dùng bằng gỗ như bàn, ghế, ựồ chơi, vỏ dừa

e Chất dẻo Các vật liệu và sản phẩm ựược

chế tạo từ chất dẻo

Phim cuộn, túi chất dẻo, chai,

lọ Chất dẻo, ựầu vòi, dây ựiện

f Da và cao

su

Các vật liệu và sản phẩm ựược chế tạo từ da và cao su

Bóng, giày, vắ, băng cao su

2 Các chất không cháy

a Các kim

loại sắt

Các vật liệu và sản phẩm ựược chế tạo từ sắt mà dễ bị nam châm hút

Vỏ hộp, dây ựiện, hàng rào, dao, nắp lọ

c Thủy tinh Các vật liệu và sản phẩm ựược

chế tạo từ thủy tinh

Chai lọ, ựồ ựựng bằng thủy tinh, bóng ựèn

3 Các chất

hỗn hợp

Tất cả các vật liệu khác không phân loại trong bảng này Loại này có thể chưa thành hai phần:

kắch thước lớn hơn 5 mm và loại nhỏ hơn 5 mm

đá cuội, cát, ựất, tóc

1.1.4 Ảnh hưởng của chất thải rắn ñến môi trường và sức khoẻ cộng ñồng

Ảnh hưởng của chất thải rắn ñến môi trường ñất:

- ðất bị ô nhiễm bởi các nguyên nhân chủ yếu sau:

+ Do thải vào ñất một khối lượng lớn chất thải công nghiệp như xỉ than, khai kháng, hóa chất… Các chất ô nhiễm không khí lắng ñọng trên bề mặt sẽ gây

ô nhiễm ñất, tác ñộng ñến các hệ sinh thái ñất

+ Do thải ra mặt ñất những rác thải sinh hoạt, các chất thải của quá trình

xử lý nước

+ Do dùng phân hữu cơ trong nông nghiệp chưa qua xử lý các mầm bệnh

ký sinh trùng, vi khuẩn ñường ruột… ñã gây ra các bệnh truyền từ ñất cho cây sau ñó sang người và ñộng vật…

- Chất thải rắn vứt bừa bãi ra ñất hoặc chôn lấp vào ñất chứa các chất hữu

cơ khó phân huỷ làm thay ñổi pH của ñất

- Rác còn là nơi sinh sống của các loài côn trùng, gặm nhấm, vi khuẩn, nấm mốc những loài này di ñộng mang các vi trùng gây bệnh truyền nhiễm cộng ñồng

- Chất thải nguy hại phát sinh từ hoạt ñộng sản xuất công nghiệp, nông nghiệp khi ñưa vào môi trường ñất sẽ làm thay ñổi thành phần cấp hạt, tăng ñộ chặt, giảm tính thấm nước, giảm lượng mùn, làm mất cân bằng dinh dưỡng làm cho ñất bị chai cứng không còn khả năng sản xuất.Tóm lại rác thải sinh hoạt là nguyên nhân gây ô nhiễm ñất

Ảnh hưởng của chất thải rắn ñến môi trường nước:

- Nước ngấm xuống ñất từ các chất thải ñược chôn lấp, các hố phân, nước làm lạnh tro xỉ, làm ô nhiễm nước ngầm

- Nước chảy khi mưa to qua các bãi chôn lấp, các hố phân, chảy vào các mương, rãnh, ao, hồ, sông, suối làm ô nhiễm nước mặt

Nước này chứa các vi trùng gây bệnh, các kim loại nặng, các chất hữu cơ, các muối vô cơ hoà tan vượt quá tiêu chuẩn môi trường nhiều lần

Ảnh hưởng của chất thải rắn ñến môi trường không khí:

- Rác thải hữu cơ phân hủy tạo ra mùi và các khí ñộc hại như CH4, CO2,

NH3, gây ô nhiễm môi trường không khí

- Khí thoát ra từ các hố hoặc chất làm phân, chất thải chôn lấp chứa rác chứa CH4, H2S, CO2, NH3, các khí ñộc hại hữu cơ

- Khí sinh ra từ quá trình thu gom, vận chuyển, chôn lấp rác chứa các vi trùng, các chất ñộc lẫn trong rác

Chất thải rắn làm giảm mỹ quan ñô thị:

Chất thải rắn, ñặc biệt là chất thải rắn sinh hoạt nếu không ñược thu gom, vận chuyển, xử lý sẽ làm giảm mỹ quan ñô thị Nguyên nhân của hiện tượng này

là do ý thức của người dân chưa cao Tình trạng người dân vứt rác bừa bãi ra lòng lề ñường và mương rãnh hở vẫn còn phổ biến gây ô nhiễm nguồn nước và ngập úng khi mưa

ðống rác là nơi sinh sống và cư trú của nhiều loài côn trùng gây bệnh:

Việt Nam ñang ñối mặt nhiều nguy cơ lây lan bệnh truyền nhiễm, gây dịch nguy hiểm do môi trường ñang bị ô nhiễm cả ñất, nước và không khí Chất thải rắn ñã ảnh hưởng rất lớn ñến sức khỏe cộng ñồng, nghiêm trọng nhất là ñối với dân cư khu vực làng nghề, gần khu công nghiệp, bãi chôn lấp chất thải và vùng nông thôn ô nhiễm chất thải rắn ñã ñến mức báo ñộng Nhiều bệnh như ñau mắt, bệnh ñường hô hấp, bệnh ngoài da, tiêu chảy, dịch tả, thương hàn,…do loại chất thải rắn gây ra Hậu quả của tình trạng rác thải sinh hoạt ñổ bừa bãi ở các gốc cây, ñầu ñường, góc hẻm, các dòng sông, lòng hồ hoặc rác thải lộ thiên mà không ñược xử lý, ñây sẽ là nơi nuôi dưỡng ruồi nhặng, chuột,… là nguyên nhân lây truyền mầm bệnh, gây mất mỹ quan môi trường xung quanh Rác thải hữu cơ phân hủy tạo ra mùi và các khí ñộc hại như CH4, CO2, NH3, gây ô nhiễm môi trường không khí Nước thải ra từ các bãi rác ngấm xuống ñất, nước mặt và ñặc biệt là nguồn nước ngầm gây ô nhiễm nghiêm trọng Các bãi chôn lấp rác còn là nơi phát sinh các bệnh truyền nhiễm như tả, lỵ, thương hàn Còn ñối với loại hình công việc tiếp xúc trực tiếp với các loại chất thải rắn, bùn cặn (kim loại

nguy hại cho da hoặc qua đường hơ hấp gây các bệnh về đường hơ hấp Một số chất cịn thấm qua mơ mỡ đi vào cơ thể gây tổn thương, rối loạn chức năng, suy nhược cơ thể, gây ung thư

Ảnh hưởng của chất thải rắn đến sức khoẻ cộng đồng

Một trong những dạng chất thải nguy hại xem là ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và mơi trường là các chất hữu cơ bền Những hợp chất này vơ cùng bền vững, tồn tại lâu trong mơi trường, cĩ khả năng tích lũy sinh học trong nơng sản phẩm, thực phẩm, trong các nguồn nước mơ mỡ của động vật gây ra hàng loạt các bệnh nguy hiểm đối với con người, phổ biến nhất là ung thư ðặc biệt, các chất hữu cơ trên được tận dụng nhiều trong trong đời sống hàng ngày của con người ở các dạng dầu thải trong các thiết bị điện trong gia đình, các thiết bị ngành điện như máy biến thế, tụ điện, đèn huỳnh quang, dầu chịu nhiệt, dầu chế biến, chất làm mát trong truyền nhiệt Theo đánh giá của các chuyên gia, các loại chất thải nguy hại ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng nghiêm trọng nhất là đối với khu dân cư khu vực làng nghề, gần khu cơng nghiệp, bãi chơn lấp chất thải và vùng nơng thơn ơ nhiễm mơi trường do chất thải rắn cũng đã đến mức báo động Hiện kết quả phân tích mẫu đất, nước, khơng khí đều tìm thấy sự tồn tại của các hợp chất hữu cơ trên Cho đến nay, tác hại nghiêm trọng của chúng đã thể hiện rõ qua những hình ảnh các em bé bị dị dạng, số lượng những bệnh nhân

bị bệnh tim mạch, rối loạn thần kinh, bệnh đau mắt, bệnh đường hơ hấp, bệnh ngồi da Do chất thải rắn gây ra và đặc biệt là những căn bệnh ung thư ngày càng gia tăng mà việc chuẩn đốn cũng như xác định phương pháp điều trị rất khĩ khăn ðiều đáng lo ngại là hầu hết các chất thải rắn nguy hại đều rất khĩ phân hủy Nếu nhiệt độ lị đốt khơng đạt từ 800oC trở lên thì các chất này khơng phân hủy hết Ngồi ra, sau khi đốt, chất thải cần được làm lạnh nhanh, nếu khơng các chất lại tiếp tục liên kết với nhau tạo ra chất hữu cơ bền, thậm chí cịn sinh ra khí dioxin cực độc thốt vào mơi trường (Nguyễn Ngọc Nơng, 2011)

1.2 HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT

1.2.1 Hiện trạng quản lý RTSH trên thế giới

Theo Nguyễn Thị Anh Hoa (2006), mức ựô thị hóa cao thì lượng chất thải tăng lên theo ựầu người, vắ dụ cụ thể một số nước hiện nay như sau: Canada là 1,7kg/người/ngày; Australia là 1,6 kg/người/ngày; Thụy Sỹ là 1,3 kg/người/ngày; Trung Quốc là 1,3 kg/người/ngày Với sự gia tăng của rác thì việc thu gom, phân loại, xử lý rác thải là ựiều mà mọi quốc gia cần quan tâm Ngày nay, trên thế giới

có nhiều cách xử lý rác thải như: công nghệ sinh học, công nghệ sử dụng nhiệt, công nghệ Seraphin đô thị hóa và phát triển kinh tế thường ựi ựôi với mức tiêu thụ tài nguyên và tỷ lệ phát sinh chất thải rắn tăng lên tắnh theo ựầu người Dân thành thị ở các nước phát triển phát sinh chất thải nhiều hơn ở các nước ựang phát triển gấp 6 lần, cụ thể ở các nước phát triển là 2,8 kg/người/ngày; Ở các nước ựang phát triển là 0,5 kg/người/ngày Chi phắ quản lý cho rác thải ở các nước ựang phát triển có thể lên ựến 50% ngân sách hàng năm Cơ sở hạ tầng tiêu hủy an toàn rác thải thường rất thiếu thốn Khoảng 30 - 60% rác thải ựô thị không ựược cung cấp dịch vụ thu gom

Bảng 1.2 Lượng phát sinh CTRSH ựô thị ở một số nước

Tên nước Dân số ựô thị hiện

nay (% tổng số)

LƯỢNG CTRSH đÔ THỊ (kg/người/ngày)

Singapore 100,00 1,10

(Nguồn: Bộ môn Sức khỏe Môi trường, 2006)

Tiêu chuẩn tạo rác trung bình theo ñầu người ñối với từng loại chất thải mang tính ñặc thù của từng ñịa phương và phụ thuộc vào mức sống, văn minh, dân

cư ở mỗi khu vực Tuy nhiên, dù ở khu vực nào cũng có xu hướng chung của thế giới là mức sống càng cao thì lượng chất thải phát sinh càng nhiều Theo báo cáo của Ngân hàng Thế giới (WB,2004), tại các thành phố lớn như New York tỷ lệ phát sinh chất thải rắn là 1,8kg/người/ngày, Singapore, Hồng Kông là 0,8 - 10

kg/người/ngày

* Trên thế giới, các nước phát triển ñã có những mô hình phân loại và thu gom rác thải rất hiệu quả:

Nhật Bản: Các gia ñình Nhật Bản ñã phân loại chất thải thành 3 loại riêng

biệt và cho vào 3 túi với màu sắc khác nhau theo quy ñịnh: rác hữu cơ, rác vô cơ, giấy, vải, thủy tinh, rác kim loại Rác hữu cơ ñược ñưa ñến nhà máy xử lý rác thải ñể sản xuất phân vi sinh Các loại rác còn lại: giấy, vải, thủy tinh, kim loại, ñều ñược ñưa ñến cơ sở tái chế hàng hóa Tại ñây, rác ñược ñưa ñến hầm ủ có nắp ñậy và ñược chảy trong một dòng nước có thổi khí rất mạnh vào các chất hữu

cơ và phân giải chúng một cách triệt ñể Sau quá trình xử lý ñó, rác chỉ còn như một hạt cát mịn và nước thải giảm ô nhiễm Các cặn rác không còn mùi sẽ ñược ñem nén thành các viên gạch lát vỉa hè rất xốp, chúng có tác dụng hút nước khi trời mưa

Mỹ: Hàng năm, rác thải sinh hoạt của các thành phố Mỹ lên tới 210 triệu

tấn Tính bình quân mỗi người dân Mỹ thải ra 2kg rác/ngày Hầu như, thành phần các loại rác thải trên ñất nước Mỹ không có sự chênh lệch quá lớn về tỷ lệ, cao nhất không phải là thành phần hữu cơ như các nước khác mà là thành phần chất thải vô cơ (giấy các loại chiếm ñến 38%), ñiều này cũng dễ lý giải ñối với nhịp ñiệu phát triển và tập quán của người Mỹ là việc thường xuyên sử dụng các loại

ñồ hộp, thực phẩm ăn sẵn cùng các vật liệu có nguồn gốc vô cơ Trong thành

phần các loại sinh hoạt thực phẩm chỉ chiếm 10,4% và tỷ lệ kim loại cũng khá cao là 7,7% Như vậy, rác thải sinh hoạt các loại ở Mỹ cĩ thể phân loại và xử lý chiếm tỉ lệ khá cao (các loại khĩ hoặc khơng phân giải được như kim loại, thủy tinh, gốm, sứ chiếm khoảng 20%) (Lê Văn Nhương, 2001)

Pháp: Ở nước này quy định phải đựng các vật liệu, nguyên liệu hay nguồn

năng lượng nhất định để tạo điều kiện dễ dàng cho việc khơi phục lại các vật liệu thành phần Theo đĩ đã cĩ các quyết định cấm các cách xử lý hỗn hợp mà phải xử

lý theo phương pháp nhất định Chính phủ cĩ thể yêu cầu các nhà chế tạo và nhập khẩu khơng sử dụng các vật liệu tận dụng để bảo vệ mơi trường hoặc giảm bớt sự thiếu hụt một vật liệu nào đĩ Tuy nhiên cần phải tham khảo và thương lượng để

cĩ sự nhất trí cao của các tổ chức, nghiệp đồn khi áp dụng các yêu cầu này

Singapore: ðây là nước đơ thị hĩa 100% và là đơ thị sạch nhất trên thế

giới ðể cĩ được kết quả như vậy, Singapore đầu tư cho cơng tác thu gom, vận chuyển và xử lý đồng thời xây dựng một hệ thống luật pháp nghiêm khắc làm tiền đề cho quá trình xử lý rác thải tốt hơn Rác thải ở Singapore được thu gom

và phân loại bằng túi nilon Các chất thải cĩ thể tái chế được, được đưa về các nhà máy tái chế cịn các loại chất thải khác được đưa về nhà máy khác để thiêu hủy Ở Singapore cĩ 2 thành phần chính tham gia vào thu gom và xử lý các rác thải sinh hoạt từ các khu dân cư và cơng ty, hơn 300 cơng ty tư nhân chuyên thu gom rác thải cơng nghiệp và thương mại Tất cả các cơng ty này đều được cấp giấy phép hoạt động và chịu sự giám sát kiểm tra trực tiếp của Sở Khoa học cơng nghệ và mơi trường Ngồi ra, các hộ dân và các cơng ty của Singapore được khuyến khích tự thu gom và vận chuyển rác thải cho các hộ dân vào các cơng ty Chẳng hạn, đối với các hộ dân thu gom rác thải trực tiếp tại nhà phải trả phí 17 đơla Singapore/tháng, thu gom gián tiếp tại các khu dân cư chỉ phải trả phí 7 đơla Singapore/tháng

* Phương pháp xử lý rác thải của một số nước trên thế giới được giới thiệu

ở bảng sau:

Bảng 1.3 Tỷ lệ CTR xử lý bằng các phương pháp khác nhau ở một số nước

(Nguồn: Hand book of solid waste managment, 2002)

1.2.2 Hiện trạng quản lý CTRSH tại Việt Nam

Việt Nam ñang bước vào giai ñoạn phát triển công nhiệp hóa, hiện ñại hóa ñất nước Công nghiệp hóa, ñô thị hóa và dân số tăng nhanh cùng với mức sống ñược nâng cao là những nguyên nhân chính dẫn ñến lượng phế thải phát sinh ngày càng lớn Chính do tốc ñộ phát triển kinh tế - xã hội khả năng ñầu tư có hạn, việc quản lý chưa chặt chẽ cho nên việc quản lý tại các khu ñô thị, các nơi tập chung dân cư với số lượng lớn, các khu công nghiệp, mức ñộ ô nhiễm do chất thải rắn gây ra thường vượt quá tiêu chuẩn cho phép nhiều lần Hầu hết các bãi rác trong các ñô thị từ trước ñến nay không theo quy hoạch tổng thể, nhiều thành phố, thị xã, thị trấn chưa có quy hoạch bãi chôn lấp chất thải Việc thiết kế và xử

lý chất thải hiện tại ở các ñô thị ñã có bãi chôn lấp lại chưa thích hợp, chỉ là những nơi ñổ rác không ñược chèn lót kỹ, không ñược che ñậy, do vậy ñang tạo

ra sự ô nhiễm nặng nề tới môi trường ñất, nước, không khí… ảnh hưởng trực tiếp ñến sức khỏe cộng ñồng

Lượng chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) tại các ñô thị ở nước ta ñang có

xu thế phát sinh ngày càng tăng, tính trung bình mỗi năm tăng khoảng 10% Tỷ

lệ tăng cao tập trung ở các ñô thị ñang có xu hướng mở rộng, phát triển mạnh cả

về quy mô lẫn dân số và các khu công nghiệp, như các ñô thị tỉnh Phú Thọ (19,9%), thành phố Phủ Lý (17,3%), Hưng Yên (12,3%), Rạch Giá (12,7%), Các ñô thị khu vực Tây Nguyên có tỷ lệ phát sinh CTRSH tăng ñồng ñều hàng năm và với tỷ lệ tăng ít hơn (5,0%) Tổng lượng phát sinh CTRSH tại các ñô thị loại III trở lên và một số ñô thị loại IV là các trung tâm văn hóa, xã hội, kinh tế của các tỉnh thành trên cả nước lên ñến 6,5 triệu tấn/năm, trong ñó CTRSH phát sinh từ các hộ gia ñình, nhà hàng, các chợ và kinh doanh là chủ yếu Lượng còn lại từ các công sở, ñường phố, các cơ sở y tế

Tỷ lệ phát sinh bình quân ñầu người tính trung bình cho các ñô thị trên phạm vi cả nước là 0,73 kg/người/ngày (Bảng 1.4)

Bảng 1.4 Lượng CTRSH ñô thị theo vùng ñịa lý Việt Nam ñầu năm 2010

Lượng CTRSH

ñô thị phát sinh

TT ðơn vị hành chính

Lượng CTRSH bình quân/ñầu người (kg/người/ngày) Tấn/ngày Tấn/năm

(Nguồn: Cục Bảo vệ môi trường, 2011)

Kết quả ñiều tra cho thấy lượng chất thải rắn ñô thị phụ thuộc vào 2 yếu tố chính: sự phát triển của nền kinh tế và dân số Tại các ñô thị ở nước ta, trung

bình mỗi ngày mỗi người thải ra khoảng 0,5 kg - 0,8 kg rác Khối lượng rác tăng theo sự gia tăng của dân số Rác tồn ựọng trong khu tập thể, trong phố xá phụ thuộc vào yếu tố như: ựịa hình, thời tiết, hoạt ựộng của người thu gomẦ Rất khó xác ựịnh thành phần CTR ựô thị, vì trước khi tập trung ựến bãi rác ựã ựược thu gom sơ bộ

Bên cạnh ựó, thành phần và khối lượng CTR thay ựổi theo các yếu tố sau ựây: ựiều kiện kinh tế - xã hội, thời tiết trong năm, thói quen và thái ựộ của xã hội, quản lý và chế biến trong sản xuất, chắnh sách của nhà nước về chất thải Hiện nay, phần lớn rác thải sinh hoạt ở Việt Nam vẫn ựược xử lý bằng hình thức chôn lấp Tuy nhiên, cũng mới chỉ có 12 trong tổng số 64 tỉnh, thành phố có bãi chôn lấp hợp vệ sinh hoặc ựúng kỹ thuật và chỉ có 17 trong tổng số 91 bãi chôn lấp hiện có trong cả nước là bãi chôn lấp hợp vệ sinh Phần lớn các bãi chôn lấp hợp vệ sinh ựều ựược xây dựng bằng nguồn vốn ODA, nguồn vốn ựầu

tư từ ngân sách là hết sức khó khăn và hạn chế Lượng chất thải rắn tại các ựô thị ựược thu gom mới ựạt 70% tổng lượng chất thải rắn phát sinh Trong khi ựó, việc tái chế và tái sử dụng mới chỉ giảm khoảng 10 -12% khối lượng rác thải

Mặt khác, ở nước ta hệ thống chắnh sách, pháp luật về bảo vệ môi trường vẫn còn thiếu và chưa ựồng bộ, chưa tương thắch kịp thời với sự phát triển của nền kinh tế thị trường Các quy ựịnh về thu phắ bảo vệ môi trường ựối với nước thải, chất thải rắn mặc dù ựã ựược Chắnh phủ ban hành song còn mang tắnh hình thức, số kinh phắ thu ựược mới chỉ bằng 1/10 so với tổng kinh phắ mà Nhà nước phải chi cho các dịch vụ thu gom và xử lý chất thải Các chế tài xử phạt vi phạm hành chắnh còn quá thấp, chưa ựủ sức răn ựe, phòng ngừa Bên cạnh ựó, các cơ quan chức năng còn lúng túng trong xử lý các hành vi vi phạm pháp luật về bảo

vệ môi trường Do ựó công tác quản lý rác thải còn nhiều lỏng lẻo

Tình hình quản lý rác thải tại một số tỉnh như sau:

Hà Nội: Theo tắnh toán của Công ty TNHH Nhà nước một thành viên Môi

trường đô thị (URENCO), mỗi ngày Hà Nội thải ra khoảng 3.000 tấn rác thải sinh hoạt, tức một năm có trên dưới một triệu tấn Hiện nay, ngoài URENCO còn

có nhiều ựơn vị khác cùng tham gia thu gom rác như Công ty cổ phần Thăng

Long, Công ty cổ phần Tây đô, Công ty cổ phần Xanh, Hợp tác xã Thành Công nhưng tất cả vẫn không thể thu gom nổi vì lượng rác thải sinh hoạt ựang ngày một tăng nhanh Chắnh vì vậy mà tỉ lệ thu gom rác thải sinh hoạt ở các quận nội thành hiện ựạt khoảng 95%, còn các tuyến ngoại thành mới chỉ khoảng 60% Hiện nay, Hà Nội vẫn còn 66% số xã chưa có nơi chôn lấp hoặc xử lý rác thải Khu vực ngoại thành có 361/435 xã, thị trấn ựã thành lập tổ thu gom rác; trong

ựó có 148 xã ựã tổ chức chuyển rác ựi xử lý, chôn lấp tại bãi rác tập trung của thành phố (ựạt tỷ lệ 34%)

TP Hồ Chắ Minh: Là một ựô thị lớn nên mức ựộ phát sinh chất thải rắn

ựô thị hàng năm tại TP.Hồ Chắ Minh rất cao Theo số liệu của Sở Tài nguyên - Môi trường, mỗi ngày trên ựịa bàn TP.Hồ Chắ Minh ựổ ra khoảng 5.800 - 6.200 tấn rác thải sinh hoạt, 500 - 700 tấn chất thải rắn công nghiệp, 150 - 200 tấn chất thải nguy hại, 9 - 12 tấn chất thải rắn y tế Nguồn chất thải rắn sinh hoạt chiếm tỷ trọng cao nhất, chủ yếu phát sinh từ các nguồn: hộ gia ựình,

trường học, chợ, nhà hàng, khách sạn (Hoàng Thị Kim Chi, 2009) [3]

Bảng 1.5 Lượng CTRSH phát sinh trên ựịa bàn tỉnh Thái Bình năm 2012

Lượng CTRSH Phát sinh (tấn/ngày) STT Huyện, thành phố

Vô cơ Hữu cơ

Hưng Yên: Theo thống kê của ngành môi trường tỉnh Hưng Yên, trung

bình mỗi ngày một người dân có 0,5 kg rác thải sinh hoạt, với dân số hiện nay của tỉnh khoảng 1,2 triệu người thì mỗi ngày toàn tỉnh có tới 600 tấn rác Tính ñến năm 2009, toàn tỉnh ñã quy hoạch ñược 627 bãi rác thải sinh hoạt quy mô thôn, xã Tuy nhiên, theo thống kê chưa ñầy ñủ của ngành thì mới chỉ thu gom,

xử lý ñược gần 70% lượng rác thải Như vậy, mỗi ngày vẫn còn hàng trăm tấn rác thải sinh hoạt bị xả trực tiếp ra môi trường

Thái Bình: Theo số liệu ñiều tra năm 2012, tổng lượng rác thải phát sinh

trung bình 1 ngày trên ñịa bàn tỉnh khoảng 4.318,812 tấn/ngày; với tỷ lệ thu gom rác thải <85%

Tính ñến thời ñiểm hiện nay, toàn tỉnh có 233/263 xã ñược lập và phê duyệt quy hoạch chung xây dựng nông thôn mới Các xã ñang tổ chức triển khai từng bước quy hoạch chung ñến quy hoạch ñịa ñiểm cụ thể các bãi chôn lấp rác thải với công nghệ ủ rác hữu cơ bằng phương pháp kỵ khí kết hợp với chôn lấp rác vô cơ Hầu hết các xã, phường, thị trấn trên ñịa bàn tỉnh ñều có tổ vệ sinh tự quản thu gom rác thải sinh hoạt Tại một số huyện và thành phố ñã có nhà máy

xử lý rác thải với công suất lớn

- TP Thái Bình: Các tổ vệ sinh tự quản của các xã, phường tới thu gom

rác từ các hộ gia ñình, cơ sở sản xuất kinh doanh Vào cuối ngày, Công ty TNHH một thành viên môi trường ñô thị Thái Bình sẽ tổ chức thu gom, vận chuyển về nhà máy ñể xử lý

- Huyện Quỳnh Phụ: năm 2011, Công ty cổ phần thương mại Thành ðạt

ñầu tư xây dựng Nhà máy xử lý triệt ñể rác thải sinh hoạt công nghệ MBT-CD.08 công suất 50 tấn/ngày tại thị trấn Quỳnh Côi

- Huyện Thái Thụy: năm 2012, Công ty TNHH Môi trường Hùng Dũng

ñầu tư xây dựng Khu liên hợp Nhà máy xử lý và chế biến rác thải theo công nghệ ướt tại xã Thụy Trình, huyện Thái Thụy công suất thiết kế 100 tấn rác thải/ngày

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CTR SINH HOẠT PHỔ BIẾN

Xử lý CTR là phương pháp làm giảm khối lượng và tính ñộc hại của rác, hoặc chuyển rác thành vật chất khác ñể tận dụng thành tài nguyên thiên nhiên Khi lựa chọn các phương pháp xử lý CTR cần xem xét các yếu tố sau: Thành phần tính chất

CTRSH, Tổng lượng CTR cần ñược xử lý, Khả năng thu hồi sản phẩm và năng lượng, Yêu cầu bảo vệ môi trường Bao gồm các phương pháp xử lý sau:

1.3.1 Xử lý CTR bằng phương pháp ñốt (Trịnh Quang Huy, 2012)

1.3.1.1 Quy trình ñốt CTR

ðốt rác là quá trình oxi hóa khử CTR bằng oxy không khí ở nhiệt ñộ caocó thể giảm thể tích chất thải xuống 80 ÷ 98% ðây là phương pháp kỷ thuật hợp vệ sinh ñược áp dụng nhiều ở các nước tiên tiến

Phương trình ñốt cháy CTR như sau:

CTR + O2 → Sản phẩm cháy + Q (nhiệt) Sản phẩm cháy cuối cùng của quá trình ñốt cháy bao gồm: NOx, CO, CO2,

SOx, THC, HCl, HF, Dioxyn/Furan, hơi nước và tro

Các phương pháp ñốt gồm có:

- ðốt thủ công: CTR ñược vun thành ñống trên mặt ñất rồi ñốt, không có

thiết bị hỗ trợ Phương pháp này là cho quá trình ñốt không triệt ñể, không có hệ thống kiểm soát khí thải nên gây ô nhiễm môi trường Chỉ áp dụng ñối với các chất nổ TNT, Dynamite

- ðốt bằng các thiết bị chuyên dụng: thiết bị lò ñốt thường bao gồm các

1.3.1.2 Tính chất của CTR cần quan tâm khi ñốt

- Thành phần hoá học của chất thải, ñộ tro, ñộ ẩm

- ðộ nhớt

- Khả năng polymer hoá

- Nhiệt nóng chảy của tro

- Phương pháp xử lý nhiệt thường ñược áp dụng với các loại chất thải: + ðộc hại về mặt sinh học;

+ Không thể phân huỷ;

+ Có thể bốc hơi, dễ phân tán;

+ Có thể cháy ở nhiệt ñộ <40oC;

+ Chứa Halogen, Pb, Hg, Cd, Zn, Nitơ, Photpho, Sunfua;

+ Chất thải dạng dung môi;

+ Dầu thải, nhũ tương và hỗn hợp dầu;

+ Nhựa, cao su và mủ cao su;

+ Rác dược phẩm;

+ Nhựa ñường, axit, ñất sét ñã sử dụng;

+ Chất thải Phenol;

+ Mỡ, sáp;

+ Chất thải bị nhiễm khuẩn với hoá chất ñộc hại

1.3.1.3 Ưu, nhược ñiểm

Ưu ñiểm:

- Thể tích và khối lượng CTR giảm tới mức nhỏ nhất so với ban ñầu

- CTR ñược xử lý khá triệt ñể (giảm 80-98% khối lượng) trong thời gian ngắn

- Thu hồi năng lượng: nhiệt của trong quá trình ñốt cháy có thể sử dụng cho nhiều mục ñích

- ðược xử lý tại chỗ, không cần vận chuyển ñi xa Diện tích yêu cầu nhỏ, hiệu quả cao ñối với chất thải nguy hại, chất thải trơ về mặt hoá học, chất thải khó phân huỷ sinh học

- Là một phần quan trọng trong chương trình quản lý tổng hợp CTR

Nhược ñiểm

- Không phải tất cả CTR ñều có thể ñốt

- ðầu tư ban ñầu cao; thiết kế và vận hành phức tạp

- Nhu cầu sử dụng nhiên liệu lớn

- Có khả năng gây bất lợi lớn tới sức khoẻ và môi trường nếu các biện pháp kiểm soát quá trình ñốt và xử lý khí thải không ñảm bảo

- Bảo dưỡng dẫn tới gián ñoạn quá trình xử lý

1.3.2 Xử lý CTR bằng phương pháp chôn lấp [11]

1.3.2.1 Khái niệm bãi chôn lấp CTR

- Bãi chôn lấp CTR: là một diện tích hoặc một khu ñất ñược quy hoạch,

lựa chọn, thiết kế, xây dựng ñể thải bỏ CTR

- Bãi chôn lấp hợp vệ sinh: là bãi chôn lấp CTR ñược thiết kế và vận hành

sao cho các tác ñộng ñến sức khoẻ cộng ñồng và môi trường ñược giảm ñến mức thấp nhất

- Bãi chôn lấp an toàn: là bãi chôn lấp dùng ñể chôn lấp chất thải nguy hại 1.3.2.2 Phân loại bãi chôn lấp CTR

Căn cứ trên hình thức chôn lấp, cho ñến hiện nay ñã tồn tại 3 loại hình chôn lấp CTR ñó là:

- Bãi hở

- Chôn dưới biển

- Bãi chôn lấp hợp vệ sinh: CTR ñược ñổ bỏ vào các ô chôn lấp của bãi chôn lấp, sau ñó ñược nén và bao phủ một lớp ñất dày khoảng 1,5cm (hay vật liệu bao phủ) ở cuối mỗi ngày Khi bãi chôn lấp hợp vệ sinh ñã sử dụng hết công suất thiết kế của nó, một lớp ñất ((hay vật liệu bao phủ) sau cùng dày khoảng 60cm ñược phủ lên trên Bãi chôn lấp hợp vệ sinh có hệ thống thu và xử lý nước

rò rỉ, khí thải từ bãi chôn lấp

Phân loại bãi chôn lấp tùy thuộc vào chức năng, ñịa hình, kết cấu hoặc quy mô của bãi chôn lấp, cụ thể như sau:

Bảng 1.6 Phân loại bãi chôn lấp

Theo chức năng Theo ñịa hình Theo kết

cấu

Theo quy

mô

Theo loại CTR tiếp nhận

• Hẻm núi/lồi lõm

• Chôn lấp trên khu vực ñất bằng phẳng

• Bãi nổi

• Bãi chìm

• Bãi chìm-nổi

• Bãi ở khe núi

• Nhỏ

• Vừa

• Lớn

• Rất lớn

• BCL CTR khô

• BCL CTR ướt

• BCL CTR hỗn hợp

Một số mô hình bãi chôn lấp theo kết cấu:

- Bãi chôn lấp kết hợp chìm – nổi:

Hình 1:

Hình 1.1 Mô hình bãi chôn lấp kết hợp chìm – nổi

- Bãi chôn lấp nổi:

Hình 1.2 Mô hình bãi chôn lấp nổi

- Bãi ở khe núi:

Hình 1.3 Mô hình bãi chôn ở khe núi

1.3.2.3 Quá trình sinh học diễn ra trong bãi chôn lấp

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

Quá trình hình thành các chất khí vi lượng:

Các chất khí vi lượng có trong thành phần khí bãi chôn lấp ñược hình

thành từ 2 nguồn cơ bản: (1) từ bản thân rác thải và (2) từ các phản ứng sinh học hoặc các phản ứng khác xảy ra trong bãi chôn lấp

Quá trình hình thành các khí chủ yếu:

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

- Giai ñoạn 1: Giai ñoạn thích nghi

+ Các hoạt ñộng diễn ra: ñổ rác, tích tụ ñộ ẩm, lún (giảm thể tích), phủ

bề mặt

+ Giai ñoạn này có thể kéo dài từ một vài ngày cho ñến một vài tháng, phụ thuộc vào tốc ñộ phân huỷ CTR trong bãi chôn lấp Trong giai ñoạn này, quá trình phân hủy sinh học xảy ra trong ñiều kiện hiếu khí vì một phần không khí bị giữ lại trong bãi chôn lấp Nguồn vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí có từ lớp ñất phủ hàng ngày hoặc lớp ñất phủ cuối cùng khi ñóng cửa bãi chôn lấp Bên cạnh ñó, bùn

từ trạm xử lý nước thải ñược ñổ bỏ tại bãi chôn lấp và nước rò rỉ tuần hoàn lại bãi chôn lấp cũng là những nguồn cung cấp vi sinh vật cần thiết cho sự phân hủy

- Giai ñoạn 2: Giai ñoạn chuyển pha

+ Xảy ra khi bãi rác ñã ñược lèn chặt

+ Hàm lượng oxy trong bãi chôn lấp giảm dần và ñiều kiện kỵ khí bắt ñầu hình thành Khi môi trường trong bãi chôn lấp trở nên kỵ khí hoàn toàn, nitrate

và sulfate - các chất ñóng vai trò là chất nhận ñiện tử trong các phản ứng chuyển hóa sinh học thường bị khử thành khí N2 và H2S

mV Khi ñiện thế oxy hóa khử tiếp tục giảm, thành phần tập hợp vi sinh vật chuyển hóa các chất hữu cơ có trong rác thành CH4 và CO2 bắt ñầu quá trình 3 giai ñoạn nhằm chuyển hóa các chất hữu cơ phức tạp thành các axit hữu cơ và các

sản phẩm trung gian khác Ở giai ñoạn 2, pH của nước rò rỉ bắt ñầu giảm do sự có mặt của các axit hữu cơ và ảnh hưởng của khí CO2 sinh ra trong bãi chôn lấp

- Giai ñoạn 3: Lên men axit

+ Với sự tham gia của tập hợp VSV hình thành ở giai ñoạn 2, tốc ñộ tạo thành các axit hữu cơ tăng nhanh

+ Bước ñầu tiên của giai ñoạn này liên quan ñến quá trình thủy phân các hợp chất cao phân tử (như lipids, polysaccharides, protein, nucleic axits) nhờ các enzym trung gian thành các hợp chất thích hợp cho các vi sinh vật sử dụng làm nguồn cung cấp năng lượng và carbon cho tế bào của chúng

+ Bước thứ hai là quá trình lên men axit, xảy ra sự biến ñổi các hợp chất ñã hình thành ở bước trên thành các hợp chất trung gian có phân tử lượng thấp hơn mà ñặc trưng là axit acetic, một phần nhỏ axit fulvic và một số axit hữu cơ khác CO2 là khí chủ yếu sinh ra trong giai ñoạn 3 Một lượng nhỏ khí

H2S cũng ñược hình thành VSV hoạt ñộng trong giai ñoạn chủ yếu là tuỳ tiện

và hiếm khí nghiêm ngặt pH của nước rò rỉ lúc này giảm xuống ñến giá trị <5

do sự có mặt của axit hữu cơ và CO2 trong bãi chôn lấp BOD5, COD và ñộ dẫn ñiện tăng lên ñáng kể trong giai ñoạn này do sự hoà tan các axit hữu cơ vào trong nước rò rỉ Do pH của nước rò rỉ thấp nên một số thành phần vô cơ, chủ yếu là kim loại nặng sẽ bị hoà tan Nhiều thành phần dinh dưỡng cơ bản cũng ñược loại ra bãi chôn lấp do bị hoà tan vào nước rò rỉ Nếu không tuần hoàn nước rò rỉ thì các thành phần dinh dưỡng sẽ bị rửa trôi khỏi bãi chôn lấp

- Giai ñoạn 4: Giai ñoạn lên men metan

+ Trong giai ñoạn này nhóm VSV thứ hai sẽ chuyển hoá axit acetic và H2hình thành từ giai ñoạn trước thành CH4 và CO2 Chúng là nhóm VSV kỵ khí nghiêm ngặt ñược gọi là vi khuẩn Metan, chiếm ưu thế trong giai ñoạn này

+ Sự hình thành metan và axit diễn ra ñồng thời, mặc dù sự hình thành axit giảm ñáng kể Do các axit và hydrogen bị chuyển hoá thành CH4 và CO2 nên

pH của nước rò rỉ tăng lên ñạt giá trị trung tính từ 6,8 ñến 8 Giá trị BOD5, COD, kim loại nặng và ñộ dẫn ñiện của nước rò rỉ giảm xuống Tuy nhiên trong nước

- Giai ñoạn 5: Giai ñoạn ổn ñịnh

Giai ñoạn này xảy ra sau khi các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học sẵn có ñã ñược chuyển hóa hoàn toàn thành CH4 và CO2 ở giai ñoạn 4 Khi lượng ẩm tiếp tục thấm vào phần chất thải mới thêm vào, quá trình chuyển hóa lại tiếp tục xảy ra Tốc ñộ sinh khí sẽ giảm ñáng kể ở giai ñoạn 5 vì hầu hết các chất dinh dưỡng sẵn có ñã bị rửa trôi theo nước rò rỉ trong các giai ñoạn trước ñó

và các chất còn lại hầu hết là những chất có khả năng phân hủy chậm Khí chủ yếu sinh ra ở giai ñoạn 5 là khí CH4 và CO2 Trong suốt giai ñoạn ổn ñịnh, nước rò rỉ thường chứa axit humic và axit fulvic rất khó cho quá trình sinh hoạt diễn ra tiếp

1.3.2.4 Lựa chọn vị trí bãi chôn lấp

Khi lựa chọn ñịa ñiểm xây dựng bãi chôn lấp, cần phải căn cứ vào quy hoạch tổng thể của từng vùng, tỉnh hoặc thành phố ñã ñược cơ quan Nhà nước có thẩm quyền phê duyệt, phải ñảm bảo sự phát triển bền vững và phải xem xét toàn diện các yếu tố sau:

- Các yếu tố tự nhiên

- Các yếu tố kinh tế xã hội

- Các yếu tố về cơ sở hạ tầng

- Khoảng cách thích hợp khi lựa chọn bãi chôn lấp

1.3.2.5 Ưu, nhược ñiểm

Ưu ñiểm:

- Có thể xử lý một lượng lớn chất thải rắn

- Loại ñược côn trùng, chuột bọ, ruồi muỗi khó có thể sinh sôi nảy nở

- Các hiện tượng cháy ngầm hay cháy bùng khó có thể xảy ra, ngoài ra còn giảm thiểu ñược mùi hôi thối gây ô nhiễm môi trường không khí

- Giảm ô nhiễm môi trường nước ngầm và nước mặt; bãi chôn lấp sau khi ñóng cửa ñược sử dụng làm công viên, làm nơi sinh sống hoặc các hoạt ñộng khác

- Có thể thu hồi khí gas phục vụ phát ñiện hoặc các hoạt ñộng khác

- Bãi chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp xử lý chất thải rắn triệt ñể không ñòi hỏi các quá trình xử lý khác như xử lý cặn, xử lý các chất không thể sử dụng, loại bỏ ñộ

- Bãi chôn lấp là phương pháp xử lý CTR rẻ tiền nhất ñối với những nơi

có thể sử dụng ñất; Chi phí ñầu tư ban ñầu thấp hơn các phương pháp khác

1.3.3 Xử lý CTR bằng phương pháp sinh học [11]

Phương pháp xử lý sinh học gồm có 2 phương pháp như sau:

Ủ hiếu khí:

Ủ rác hiếu khí là một công nghệ ñược sử dụng rộng rãi vào khỏang 2 thập

kỷ gần ñây, ñặc biệt là ở các nước ñang phát triển như Trung Quốc, Việt Nam Công nghệ ủ rác hiếu khí dựa trên sự hoạt ñộng của các vi khuẩn hiếu khí ñối với

sự có mặt của oxy Các vi khuẩn hiếu khí có trong thành phần rác khô thực hiện quá trình oxy hóa cacbon thành ñioxitcacbon (CO2) Thường thì chỉ sau 2 ngày, nhiệt ñộ rác ủ tăng lên khỏang 450C và sau 6 ÷ 7 ngày ñạt tới 70 ÷ 750C Nhiệt ñộ này ñạt ñược chỉ với ñiều kiện duy trì môi trường tối ưu cho vi khuẩn hoạt ñộng, quan trọng nhất là không khí và ñộ ẩm Sự phân hủy khí diễn ra khá nhanh, chỉ sau khỏang 2 ÷ 4 tuần là rác ñược phân hủy hoàn toàn Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị phân hủy do nhiệt ñộ ủ tăng cao Bên cạnh ñó, mùi hôi cũng bị hủy nhờ quá trình hủy yếu khí ðộ ẩm phải ñược duy trì tối ưu ở 40 ÷ 50%, ngoài khoảng này quá trình phân hủy ñều bị chậm lại

Phương pháp xử lý hiếu khí gồm có các quá trình công nghệ như sau:

- Trải rác thành các lớp mỏng (vài chục cm) hoặc chất thành ñống có ñảo

trộn ựể tạo hiếu khắ cho vi sinh vật phát triển

- Ủ trong các bể ủ không thổi khắ nhưng ựảo trộn hoặc thổi khắ bằng quạt cao áp hoặc khắ nén có thể kiểm tra các thông số công nghệ

- Phân hủy rác hiếu khắ trong các thiết bị có thổi khắ ựầy ựủ và kiểm soát ựược các thông số nhiệt ựộ, ựộ ẩm và có thể bổ sung các chất khoáng và các chất dinh dưỡng khác

Các quá trình công nghệ trên ựây hiệu quả nhất là ủ hiếu khắ rác trong các thiết bị, nhưng áp dụng mở rộng bị hạn chế, vì vậy quá trình ủ rác trong các bể ủ lớn có thổi khắ và kiểm soát ựược các thông số công nghệ là thắch hợp nhất Quá trình công nghệ này ựược áp dụng ở nhiều nước và ở nước ta ựã thực hiện ở Cầu Diễn, Tây Mỗ, Việt Trì, Hải Phòng, đà Nẵng, Hó Môn (Thành phố Hồ Chắ Minh), Bà Rịa Ờ Vũng TàuẦ

Ủ yếm khắ (hay kỵ khắ):

Công nghệ ủ yếm khắ ựược sử dụng rộng rãi ở Ấn độ (chủ yếu ở quy mô nhỏ) Quá trình ủ này nhờ vào sự hoạt ựộng của các vi khuẩn yếm khắ Công nghệ này không ựòi hỏi chi phắ ựầu tư ban ựầu tốn kém, song nó có những nhược ựiểm sau: Thời gian phân hủy lâu, thường là 4 12 tháng; Các vi khuẩn gây bệnh luôn tồn tại với quá trình phân hủy vì nhiệt ựộ phân hủy thấp; Các khắ sinh ra từ quá trình phân hủy là khắ METAN và khắ Sunfuahydro gây mùi khó chịu

Phương pháp xử lý kỵ khắ gồm có các quá trình công nghệ như sau:

- Ủ kắn ựể tạo ựiều kiện kỵ khắ Cách này ựược sử dụng nhiều ở nông thôn nước ta dùng ựể ủ phân chuồng (có thêm rơm rác): thường ựổ và chất phân rác thành ựống rồi trát kắn bằng bùn Ban ựầu các loài vi sinh vật hiếu khắ phát triển sau ựó ắt oxy dần rồi bị chết Tiếp theo là các thể kỵ khắ tùy tiện phát triển (các thể này là chủ yếu trong ủ phân rác Ờ composting) và cuối cùng là các thể kỵ khắ Trong quá trình ủ các thể ưa ấm phát triển sớm nhất và tỏa nhiệt, sau cùng là các thể kỵ khắ ưa nhiệt và chịu nhiệt thấy có mặt ở ựống ủ, khi nhiệt ựộ tới 70 Ờ 850C chỉ còn các thể chịu nhiệt

- Phương pháp này là ủ tự nhiên, chủ yếu là kỵ khắ, nhưng ban ựầu hoặc phần ngoài ựống có thể là hiếu khắ Bản chất của quá trình là nhờ hoạt ựộng của

vi sinh vật mà các chất khó tan (xenlulozơ, hemixenlulozơ, tinh bộtẦ) ựược

chuyển thành dễ tan và bị phân hủy tiếp theo

- Quá trình phân hủy: giai ñoạn ñầu là hiếu khí (trong một vài giờ) hoặc phía ngoài ñống ủ không kín tuyệt ñối cũng sẽ là phân hủy hiếu khí Sau ñó là phân hủy kỵ khí kéo dài hằng tuần có khi tới cả tháng (thường là 60 – 70 ngày), xảy ra chủ yếu trong ñống ủ

- Ngoài rác sinh hoạt có thể bổ sung vào các ñống ủ mùn cưa, rơm rạ, cỏ,

lá cây, than bùn ñể sao cho tỷ lệ C/N vào khoảng 30 -35 (tỷ lệ này ở rác thải sinh hoạt là 15 – 20) Như vậy, rác thải sinh hoạt ñô thị muốn ủ làm phân bón cần phải phân loại ñể loại bỏ các thành phần không bị phân hủy bởi vi sinh vật như túi nilon, sành sứ, thủy tinh, cát sỏi… Với nhiệt ñộ cao có trong ñống ủ các vi sinh vật gây bệnh và trứng giun sán sẽ bị giết làm cho phân bón cây hợp vệ sinh

- Ở nông thôn nước ta thường ủ phân chuồng cho trộn thêm rơm rác là dựa theo nguyên lý của phương pháp này Ngày nay, có thể áp dụng nó vào xử lý rác thải sinh hoạt ở ñô thị hoặc trang trại với quy mô nhỏ là thích hợp

- ðống ủ kỵ khí ở các quy mô này cỏ thể là: chiều cao khoảng 2m, chiều rộng và chiều dài tùy thuộc mặt bằng và lượng rác; xung quanh ñống có hệ thống rãnh thu nước rỉ từ ñống ủ (nếu ñộ ẩm bị thiếu có thề dùng nước rỉ tưới trên ñống ủ) Thường dùng bùn các loại ñể phủ kín ðộ ẩm của bùn không quá 75%

- Nhược ñiểm của phương pháp ủ kỵ khí là quá trình kéo dài, khó triển khai

mở rộng cho xử lý khối lượng lớn rác thải, sản phẩm thu ñược là mùn, ngoài ra trong quá trình còn sinh ra CH4, H2S và các khí khối khác làm ô nhiễm môi trường khí Hơn nữa mùn rác thu ñược ở ñây không phải là loại mùn có chất lượng cao

- Trong ñống ủ oxy vẫn còn tồn tại sẽ làm cho các vi sinh vật hiếu khí phát triển và tỏa nhiệt dẫn ñến làm tăng nhiệt ñộ của ñống ủ Lượng oxy giảm dần

- ðiều kiện kỵ khí sẽ thay thế hiếu khí Nhiệt ñộ ñống ủ ñang ở mức cao (50 – 70oC) xuống dần tới 30oC Sự phân hủy các chất hữu cơ ở ñiều kiện kỵ khí chậm hơn nhiều so với hiếu khí ðầu tiên là các axit hữu cơ, rượu ñược hình thành và sau

ñó sẽ tạo thành metan và CO2 Từ hiệu quả của phương pháp ủ rác, phân thành mùn người ta áp dụng và xử lý rác ñô thị với khối lượng lớn và phổ biến tên gọi của

trường, Bộ Xây dựng, 2001)

Chương 2 ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.1.1 ðối tượng nghiên cứu

Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh trên ñịa bàn xã Vũ Tây

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Giải pháp thiết kế khu xử lý chất thải rắn sinh hoạt xã Vũ Tây bao gồm:

- Hệ thống ô chôn lấp

- Hệ thống thu gom khí thải

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- ðặc ñiểm tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Vũ Tây

- Thực trạng CTR phát sinh trên ñịa bàn xã Vũ Tây: xác ñịnh tổng lượng

và thành phần rác thải phát sinh ñến năm 2020

- Lựa chọn ñịa ñiểm phù hợp và giải pháp thiết kế khu xử lý chất thải rắn ñảm bảo công suất xử lý ñến năm 2020

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

Tài liệu thứ cấp bao gồm các chỉ tiêu về ñiều kiện tự nhiên và tình hình phát triển kinh tế xã hội của xã Vũ Tây, huyện Kiến Xương, tỉnh Thái Bình; các văn bản quy phạm pháp luật quy ñịnh về khu xử lý chất thải rắn sinh hoạt Nguồn thu thập số liệu tại các cơ quan chức năng bao gồm: UBND xã Vũ Tây; Trung tâm Quan trắc Phân tích TN&MT - Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Bình; các trang web, tạp chí, các loại sách và các nguồn tài lệu tham khảo khác

2.2.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp

2.2.2.1 Chọn ñiểm nghiên cứu

Các ñiểm nghiên cứu ñược chọn: 9 thôn trên ñịa bàn xã Vũ Tây; gồm có thôn Văn Hồng, ðại Hải, Hoa Nam, Thống Nhất, ðồng Tâm, Bình Sơn, Hợp Tiến, Quang Minh và Tiền Phong

2.2.2.2 Phương pháp ñiều tra nhanh nông thôn

ðiều tra ñược tiến hành với 135 hộ trên toàn xã với các cấp ñộ giàu, trung bình và nghèo; lặp lại 3 lần với tần suất 1 tháng/lần; phân theo ñịa giới hành chính tại 9 thôn

Phiếu ñiều tra ñược in câu hỏi sẵn Nội dung ñiều tra các hộ gia ñình bao gồm: Số nhân khẩu, thu nhập/năm, lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh, tần suất thu gom và hình thức xử lý, chi phí cho hoạt ñộng thu gom vận chuyển rác thải

2.3.3 Phương pháp ma trận

Lập bảng ma trận có gắn trọng số cho các tiêu chí lựa chọn ñịa ñiểm khu

xử lý chất thải rắn theo TCVNXD 261:2001; từ ñó lựa chọn ra ñịa ñiểm khu xử

lý CTR phù hợp nhất với ñịa phương

2.3.4 Phương pháp dự báo khối lượng các chất thải rắn phát sinh

- Từ số liệu ñiều tra lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh của 135 hộ, tính toán hệ số phát sinh chất thải trên cơ sở xác ñịnh tổng lượng rác thải chia trung bình theo kg/người/ngày

- Sử dụng công thức tính theo mô hình Euler dự báo dân số của xã Vũ Tây ñến năm 2020

Từ ñó, dự báo khối lượng CTR phát sinh trên ñịa bàn xã thông qua 2 yếu tố: hệ số phát sinh rác thải và dân số của toàn xã ñến năm 2020

2.3.5 Phương pháp phân loại thành phần chất thải

- Xét thành phần chất thải rắn trong 100 kg rác thải

- Rác thải ñược phân tách thành từng loại riêng biệt

- Cân khối lượng ướt, khối lượng chất thải sau khi sấy khô; từ ñó xác ñịnh

tỷ lệ % theo khối lượng thành phần chất thải ñã phân loại

2.3.6 Phương pháp tính toán thiết kế

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 261: 2001 – Bãi chôn lấp chất thải rắn – Tiêu chuẩn thiết kế

2.3.7 Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu

Số liệu thu ñược bao gồm các số liệu sơ cấp, thứ cấp ñược tổng hợp bằng phần mềm Excel ñể tính toán hệ số phát sinh rác thải, dân số, tổng lượng và

thành phấn chất thải rắn

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 đẶC đIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI XÃ VŨ TÂY NĂM 2012

3.1.1 điều kiện về ựịa lý, ựịa chất

3.1.1.1 Vị trắ ựịa lý

Xã Vũ Tây là một xã ựồng bằng nằm về phắa Tây Bắc của huyện Kiến Xương, có diện tắch tự nhiên là 699,03 ha (số liệu kiểm kê ựất ựai năm 2010) Dân số khoảng 9.616 người, với 2.776 hộ phân bố không ựồng ựều ở 9 thôn Ranh giới ựịa chắnh của xã Vũ Tây ựược xác ựịnh như sau:

- Phắa Bắc: giáp sông Trà Lý

- Phắa đông: giáp xã An Bình, huyện Kiến Xương

- Phắa Nam: giáp xã Vũ Sơn, huyện Kiến Xương

- Phắa Tây: giáp xã Vũ đông, thành phố Thái Bình

Trên ựịa bàn xã có ựường nhựa trục huyện chạy qua nối với hệ thống ựường bê tông thôn xóm khép kắn giúp cho lưu thông, thuận tiện cho phát triển kinh tế xã hội

3.1.1.2 địa hình

Nằm trong vùng ựồng bằng châu thổ sông Hồng, xã Vũ Tây có ựịa hình tương ựối bằng phẳng với ựộ dốc < 1Ứ, thấp dần từ khu dân cư ra sông Tắnh chất bằng phẳng của ựịa hình chỉ bị phá vỡ bởi hầu hết sông ngòi kênh mương và một

số gò nằm dải rác từ 0,7 m Ờ 1,25 m so với mực nước biển, mức ựộ chênh lệch ựịa hình không quá 1 m

Nhìn chung, ựịa hình của xã bằng phẳng, thuận lợi việc phát triển kinh tế Ờ

xã hội và sinh hoạt của nhân dân, ựặc biệt là cho phát triển nông nghiệp nhất là trồng lúa, màu và cây ăn quả Vùng thấp, trũng phát triển nuôi trồng thủy sản hoặc kết hợp trồng lúa và nuôi trồng thủy sản

(Nguồn: UBND xã Vũ Tây, 2011)

3.1.1.3 địa chất

Theo tài liệu của Liên ựoàn địa chất thủy văn và địa chất công trình miền

Bắc cho thấy ñất thuộc phạm vi khu vực nghiên cứu nằm trong hệ tầng thứ tư gồm các trầm tích sông biển cấu thành ðịa tầng từ trên xuống bao gồm các lớp sau:

- Lớp ñất lấp á sét màu vàng nhạt chiều dày 0,6 -1,0 m

- Lớp cát bụi (lớp I) màu xám tro, bão hoà nước, chiều dày 3,9 -5,0 m; chứa nhiều tạp chất hữu cơ xen kẹp bùn á cát mỏng

- Lớp bùn á sét (lớp II) màu xám tro, chiều dày 3,3 ñến 4,2 m; xen kẹp cát bụi mỏng

- Lớp kẹp cát bụi (lớp III) màu xám tro, chiều dày 0,7 m

3.1.1.4 Hiện trạng sử dụng ñất của xã Vũ Tây năm 2012

Tổng diện tích tự nhiên của xã là 699,03ha (số liệu năm 2012)

Trong ñó: ðất nông nghiệp có diện tích 509.89 ha, chiếm 72.94% tổng diện tích ñất tự nhiên;

ðất phi nông nghiệp là 188.92ha, chiếm 27% diện tích tự nhiên;

ðất chưa sử dụng là 0.21ha, chiếm 0.03% tổng diện tích tự nhiên

Diện tích ñất nông nghiệp của xã chiếm phần lớn diện tích ñất tự nhiên ñây là lợi thế trong sản xuất nông nghiệp Vì vậy Vũ Tây cần phải ñầu tư thâm canh hơn nữa trong sản xuất nông nghiệp, ñưa khoa học tiến bộ vào trong sản xuất nông nghiệp, ñưa cây trồng chất lượng cao và sản xuất tạo sản phẩm mang tính hàng hóa ñể nâng ca hiệu quả sử dụng ñất, phát triển kinh tế xã hội ðất chưa

sử dụng của xã hiện nay không còn ñây là một thành tích ñáng kể trong công tác quản lý sử dụng ñất của ñịa phương, ñất ñai ñược sử dụng một cách triệt ñể, tiết kiệm ñạt hiệu quả cao

Diện tích chi tiết từng loại ñất ñược thể hiện ở bảng 3.1