Chuyên đề công nghệ xử lý chất thải rắn

Cấu trúc bài học• ðỊNH NGHĨA CHẤT THẢI RẮN • KHỐI LƯỢNG, THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CHẤT THẢI RẮN • HỆ THỐNG QUẢN LÝ KỸ THUẬT CHẤT THẢI RẮN • CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN... Các cao

Cấu trúc bài học

• ðỊNH NGHĨA CHẤT THẢI RẮN

• KHỐI LƯỢNG, THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CHẤT THẢI RẮN

• HỆ THỐNG QUẢN LÝ KỸ THUẬT CHẤT THẢI RẮN

• CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

Year Khối Lượng (tấn/ngày)

CTRSH Xà Bần Tổng cộng

CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

Vấn Đề Môi

Trường Ô nhiễm môi trường nước

Ô nhiễm không khí

Ô nhiễm môi trường đất

Ảnh hưởng đến sức khỏe công đồng

CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG Thông số Đơn vị Mùa khô Mùa mưa BCL cũ

TDS mg/L 7.300 – 12.200 5.011 – 6.420 6.040 – 9.145 Hardness- total mgCaCO 3 /L 5.833 – 9.667 1.840 – 4250 1.260 –1.720

COD mgO 2 /L 39.614 – 59.750 6.621-31.950 1.186-1.436

BOD mgO 2 /L 30.000 – 48.000 4.554 - 25.130 200 P- total mg/l 558 – 896 133 64-101

Nước rò rỉ từ BCL Gò Cát

CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG Nước rò rỉ từ BCL Gò Cát

-CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

Rác gây ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe cộng đồng?

CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

Các cao ốc được xây lên liên tục.Nhưng đằng sau nó lài các

bãi hoan tàng của những căn nhà phải bỏ đi.Một lượng lớn rác

thải xây dựng được đưa ra môi trường xung quanh.

Gạch vữa ngổn ngang phát sinh vô số bụi.

Hàng chục đống đất đá,gạch vữa nối tiếp nhau trên vỉa hè.

Phố đã biến thành bụi với sự xâm lấm của bụi ở khắp mọi ngõ ngách.Đó là tình trạng diễn

ra ở một số tuyến đường ở Hà Nội đang trong quá trình giải tỏa mặt bằng chờ xây dựng.

Xe chở vật liệu xây dựng gây ô nhiễm môi trường.

- Trên quốc lộ cĩ nhiều xe chở vật liệu xây dựng khơng che chắn cẩn thận, khiến cát rơi

vãi khắp lịng đường.

Tình trạng trên làm ơ nhiễm mơi trường, cát bay vào mặt người tham gia giao thơng

Trời mưa,đất cát thành những đống nhày nhụa.

Thảm cỏ ngăn cách giữa hai làn đường cũng được trưng dụng để phế thải xây dựng Cĩ đống phế thải cao tới 3-4 m.

Phế thải xây dựng,đất thải cao ngút tầm mắt.

Những đống đất đá tồn tại hàng tháng trời.

- Đó là thực trạng tại ngõ 294 – Phố Kim mã,ở ngay khu vực tường bao của Đại sứ quán Thụy Điển.Tại đây mặc dù đã có những biển cấm,nhưng rác thải,vật liệu xây dựng lại bày bừa bộn,tràn ra lối đi…

Hiện trạng trên khơng chỉ gây bức xúc cho người dân sống xung quanh, mất mỹ quan khu phố, mà cịn rất ảnh hưởng đến gĩc nhìn của người nước ngồi ðề nghị

LL ANTT khu vực cần kiểm tra, xử lý triệt để (ảnh chụp ngày 16.5).

Theo nhu cầu thực tế nên hàng loạt nhà máy sản xuất vật liệu thi nhau ra đời.Một nhà máy xi măng xả khói thải mù mịt vào môi trường,nếu nhà máy bỏ tiền đầu tư xử lý làm giảm lượng khí thải trên không chỉ có lợi cho chính mình mà còn có thể nhận được tiền,từ cơ chế mua bán lượng khí thải trên thị trường thế giới.

Những con đường đang được quy hoạch lại và vãn cảnh

kèm theo là khói bụi không khí bị ô nhiễm.

Để quản lý tốt CTR từ nguồn

phát sinh đến nơi thải bỏ cuối

cùng cần có những khâu nào?

SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT

HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN

THU GOM

NGUỒN PHÁT SINH LƯU TRỮ, PHÂN LOẠI XỬ LÝ CHẤT THẢI

TẠI NGUỒN

TRUNG CHUYỂN

VẬN CHUYỂN

PHÂN LOẠI XỬ LÝ CHÔN LẤP

HỆ THỐNG KỸ THUẬT

QUẢN LÝ CHẤT THẢI

RẮN

HỆ THỐNG HÀNH CHÍNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN

Hệ thống quản lý CTR của Việt Nam

• * Hệ thống quản lý rác tại Th àn h phố Hồ Chí Minh

• Công ty MTĐT TP.HCM đã xây dựng cả hệ thống các công ty Công trình công cộng, các Công ty Công trình đô thị, Xí nghiệp Dịch vụ Giao Thông Đô Thị hoặc Công ty Dịch Vụ Môi Trường đến tận các quận, huyện và do Sở GTCC quản lý để thu gom, vận chuyển và xử lý.

• Về khối lượng:

CTR sinh hoạt: 4.200 – 4.700 tấn/ngày (thu gom được) CTR xây dựng: 700 – 1.300 tấn/ngày

CTR y tế: 7 – 9 tấn/ngày

•

Hệ thống quản lý rác tại Thành phố Hồ Chí Minh

Tái sử dụng, tái chế và tuần hoàn chất thải

Số lượng các cơ sở: 400 – 500 (ước tính)

Chôn lấp vệ sinh:

Đang hoạt động: 02(Phước Hiệp 88 ha; Đa Phước

101 ha)

Sẽ xây dựng: 01 (Thủ Thừa 1760ha)

Hệ thống quản lý rác tại Thành phố Hồ Chí Minh

Tính Chất Lý Học

Tính Chất Hóa Học

Tính Chất Sinh Học

Quá trình chuyển hóa

TÍNH CHẤT LÝ HỌC

Khối Lượng Riêng

Độ Ẩm

Kích Thước và Sự Phân BốKhả Năng Tích Ẩm

TÍNH CHẤT LÝ HỌC

Khối Lượng Riêng = hay ≠≠≠≠

TÍNH CHẤT LÝ HỌC

Khối Lượng Riêng ∈∈

Phương pháp lưu trữ

Vị trí địa lý

Mùa trong năm

Thời gian lưu trữ

Để tự nhiênThùng chứa, kg nénThùng chứa, nén

TÍNH CHẤT LÝ HỌC

Khối Lượng Riêng

Phương Pháp

Phân Tích?

ρρρρRác chưa ép?

ρρρρRác ép?

TÍNH CHẤT LÝ HỌC

Phân tích Độ ẩm?Cần thiết

??

????

TÍNH CHẤT LÝ HỌC

Độ ẩm riêng phần

X/định khối lượng khô

khối lượng ướt - khối lượng khô

X 100khối lượng ướt

Kích Thước Và Sự Phân Bố

Cần thiết?

( ) ( )3 2

3 2

h w l S

w l S

h w l S

w l S

l S

c c c c c

TÍNH CHẤT LÝ HỌC

Khả Năng Tích Aåm

Quan trọng?

Phần nước dư vượt quá

khả năng tích ẩm của

rác sẽ thoát ra ngoài

thành nước rò rỉ

Điều kiện nén ép

Trạng thái phân hủy

Rác không nén 50-60%

TÍNH CHẤT LÝ HỌC

TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Tính chất cơ bản

Điểm nóng chảy

Thành phần nguyên tốNăng lượng

TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Tính chất cơ bản

Ẩm (sấy 105oC)

Chất cháy bay hơi

(nung kín 950oC)

Carbon cố định (TP có thể cháy còn lại)Tro (TP còn lại sau đốt, lò nung hở)

TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Điểm nóng chảy

1100 – 1200oC

Xỉ đốt CTRĐT

TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Các nguyên tố

C

H

O

NSTro

Khoa CN&QL Môi Trường

TÍNH CHẤT HÓA HỌCNăng Lượng

N S O

H C

×

8

1 610

145

- C : Carbon, % khối lượng;

- H2 : Hydro, % khối lượng;

- O2 : Oxy, % khối lượng;

- S : Lưu huỳnh, % khối lượng;

- N : Nitơ, % khối lượng;

Phần cĩ khả năng phân hủy SH (BF) *

Khối lượng chất thải rắn

Khả năng thu hồi

Tiêu chuẩn ñầu ra và

yêu cầu bảo vệ môi trường

Có bao nhiêu phương pháp xử lý

Phương pháp hóa học: ñốt, nhiệt phân, khí hóa

Biogas Compost

Tại sao xây dựng nhà máy biogas ? Compost?

Mục đích

Chuyển hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học thành các vật liệu bền vững sinh học, đồng thời giảm thể tích ban đầu của chất thải.

Tiêu diệt các mầm bệnh, trứng côn trùng gây bệnh và những sinh vật không mong muốn khác trong CTR Giữ lại hàm lượng các chất dinh dưỡng cao nhất Tạo ra sản phẩm phân bón có thể sử dụng để trợ giúp cây phát triển và cải tạo đất.

Compost

• Carbohydrate → → → ðường ñơn → → Acid hữu cơ → → → CO2và nguyên sinh chất của vi khuẩn

Các giai ñoạn trong quá trình chế biến compost

Pha thích nghi

Pha tăng trưởng

Pha ưa nhiệt

Pha trưởng thành

Chất thải rắnsinh hoạt + bùn

xử lý nước thải

Các bước của quá trình compost

• Xử lý sơ bộ chất thải rắn sinh hoạt

• Phân hủy hiếu khí chất hữu cơ

• Bổ sung các chất cần thiết

Phân loại

Cách thổi khí

Phân loại theo không gian

Ủ ngoài trời Ủ trong container

Cách thổi khí

Cơ chế tự nhiên như

gió, khuếch tán, ñối

Các yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng

ðộ ẩm

Kích thước hạt

Chất dinh dưỡng

Hạn chế của quá trình compost

Hàm lượng chất dinh dưỡng khơng thỏa mãn nhu cầu

ðặc tính của chất hữu cơ cĩ thể thay đổi rất nhiều theo thời gian, khí hậu và phương pháp thực hiện

Quá trình compost tạo ra mùi hơi, gây mất mĩ quan

Nhà nơng thích dùng phân hĩa học hơn vì tăng trọng rõ ràng

NHÀ MÁY SẢN XUẤT

COMPOST

Giới thiệu

Khoa CN&QL Môi Trường

SX compost từ rác vườn

NHÀ MÁY COMPOST ERFURT

Giới thiệu

Rác vườn

Ủ 1 tháng Phối trộn

Sản phẩm

Công nghệ luống ủ

Ủ 7-9 tháng

Đóng bao

SX compost từ rác vườn

Công nhân thu nhặt

thủy tinh, nhựa, nilong… máy nghiềnXe xúc rác đưa đến

SX compost từ rác vườn

SX compost từ rác vườn

SX compost từ rác vườn

Máy (xe) sàng compost

SX compost từ rác vườn

Kích thước lỗ của lưới sàng compost theo từng mục đích sử dụng

SX compost từ rác vườn

Máy đóng bao khi có yêu cầu

SX compost từ rác vườn

SX compost từ rác vườn

Sản phẩm compost

chưa tiêu thụ

Sản phẩm compost

SX compost từ rác vườn

SX compost từ CTR sinh hoạt NHÀ MÁY COMPOST WEIMAR

Giới thiệu

• Thời gian: 25 tuần

• Tổng diện tích: 10.000m 2

• Diện tích sử dụng: 3.000m 2

Công nghệ đống ủû

SX compost từ CTR sinh hoạt

Ủ 15 tuần

Sản phẩm

Đảo trộn, nước

SX compost từ CTR sinh hoạt

SX compost từ CTR sinh hoạt

SX compost từ CTR sinh hoạt

Xe đảo trộn

Vòi phun ẩm

Hệ thống chữa cháy

SX compost từ CTR sinh hoạt

Máy (xe) sàng

SX compost từ CTR sinh hoạt

(đất) trộn

Rác→BCL

SX compost từ CTR sinh hoạt

Hệ thu nước rò rỉ

SX compost từ CTR hỗn hợp

NHÀ MÁY COMPOST ERDENWERK

Giới thiệu

• Thời gian: 5 tuần

• Giá thành: 60 EU/tấn

• Giá bán trên thị trường: 6.5-10 EU/tấn

SX compost từ CTR hỗn hợp

Công nghệ tháp ủû

Phân loại

Cắt

Phối trộn

Tháp ủ Đống ủ Phối trộn

Sản phẩm

CaO, VSV

H 2 O, O 2

Đảo trộn Mạt cưa,

đất, NPK…

SX compost từ CTR hỗn hợp

Sàn phân loại

SX compost từ CTR hỗn hợp

Cabin phân loại

SX compost từ CTR hỗn hợp

Tháp ủ compost

SX compost từ CTR hỗn hợp

Compost sau khi qua tháp ủ

SX compost từ CTR hỗn hợp

Kích thước lỗ sàng

SX compost từ CTR hỗn hợp

Máy đóng bao

SX compost từ CTR hỗn hợp

Cơng nghệ ủ compost tại nhà máy Cầu Diễn (Hà Nội)

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIOGAS

Biogas là các khí sinh ra trong quá trình phân hủy sinh học bởi các vi sinh vật từ các chất hữu cơ trong một điều kiện môi trường nhất định bao gồm CO2, CH4, H2,

H2S, NH3 và một số khí vi lượng khácĐịnh nghĩa:

TẠI VIỆT NAM Hầm/Túi bio gas cho chăn nuôi heo – ví dụ

+ 1/8(4n a+2b+3c+2d) a+2b+3c+2d)CO CO22

+ c + cNH NH33+ d + dHH22SS Phương trình tổng quát phân hủy kỵ khí

QUÁ TRÌNH SINH HỌC

• 1- Quá trình thủy phân và lên men do tham gia bởi VSV tùy tiện và kị khí

• CaHbOcNd+ H2O ⇒ acetic, propionic, butyric,

Năng LượngBiogas

– Phân heo: 80 tấn/ngày

– Chăn nuôi gà (khô): 20tấn/ngày (5€/tấn)

– Bánh mì (and pizza): 5 tấn/ngày (40-70 5€/tấn) – Biopower: 40tấn/ngày

– Tổng: 145 tấn chất thải đầu vào

+ Vận hành:

– 4 bể phản ứng, có khuấy trộn gián đoạn

– 2 bể chứa vật liệu vào

– Hệ thống tự động

– 2 máy phát điện 600KW;

• + Thời gian lưu 90 ngày

Đại Học Văn Lang Khoa CN&QL Môi Trường

• + Biogas: 70m 3 /tấn đầu vào - 10150 m³/ngày (40 o C)

• + 1/3 lượng khí được sản xuất điện

• + Phần còn lại để làm nóng bể phản ứng và sưởi nhà máy trong mùa đông.

• + Giá điện bán là 10cent/kwh

• + Vận hành 1 người (lương 80,000EU/năm)

• + Chi phí xây dựng:

• - xây: 2,5 triệu € (khấu hao 20 năm)

• - Máy, thiết bị: 1,0 triệu € (khấu hao 6 năm)

NHÀ MÁY BIOGAS MORSDORSF (ĐỨC)

Nhà máy sản xuất biogas từ chất thải rắn

Biến rác thải thành…bê tông

Thạc sĩ Phan Thế Vinh, giảng viên khoa Xây dựng, ðH Kiến trúc TP HCM, ñánh giá, bê tông tái chế theo công nghệ của Nguyễn Bình Nguyên không những có giá thành thấp mà còn giải quyết ñược bài toán rác thải xây dựng.

Nguyễn Bình Nguyên với các mẫu bê tông tái chế Ảnh:

• Bê tơng tái chế được làm theo một quy trình khá đơn giản Rác thải xây dựng (xà bần) từ những cơng trình phá bỏ: chung cư, cơng sở, nhà tư nhân… sẽ được chuyển đến một bãi tập trung, cho vào máy nghiền, sàn (giống như máy nghiền đá tại các mỏ đá) và loại tạp chất Quá trình này cho ra cốt liệu thơ làm

đá bê tơng cĩ kích thước từ một đến bốn cm, thay thế cho đá xây dựng cĩ cùng kích thước được lấy từ các mỏ đá Kết quả thử nghiệm cường độ chịu nén bê tơng tái chế mác 100 dùng cốt liệu đá bê tơng trong phịng thí nghiệm

đã cho kết quả khả quan Cốt liệu này sau khi trộn với cát, xi măng và nước sẽ cho ra bê tơng thành phẩm.

• Cụ thể, để sản xuất 1m 3 bê tơng tái chế cĩ mác 100, cần 236 lít nước, 286 kg xi-măng, 1.336 kg đá bê tơng và 636 kg cát vàng, giá thành khoảng 456.000 đồng Trong khi để sản xuất 1m3 bê tơng cĩ cùng mác 100, bằng cốt liệu đá

tự nhiên, cĩ giá thành đến 512.000đồng, như vậy, bê tơng tái chế tiết kiệm gần 11% chi phí sản xuất Kinh phí đầu tư một dây chuyền nghiền sàng đá cơng suất 50m 3 /giờ khoảng 2,5 tỷ đồng

Quy trình đơn giản, chất lượng đảm bảo

• Thời gian khấu hao máy trong vịng 19 tháng, khoảng 139 triệu đồng/tháng Chi phí cho nhân cơng, quản lí, điện, nước, dầu và các chi phí phát sinh khác 250 triệu đồng/tháng Nếu sử dụng máy 8 giờ/ngày, một tháng cĩ khả năng sản xuất 12.000 m3, giá thành 13 đá bê tơng tái chế chỉ 32.400 nghìn đồng, thấp hơn nhiều so với sản xuất đá tự nhiên Những thành phần cịn lại, khơng phải đá bê tơng sau khi đã loại tạp chất (ni lơng, vải, gỗ…) cĩ thể bán cho các cơng trình xây dựng để san lấp mặt bằng, làm nền.

• Cũng theo thạc sĩ Vinh, hồn tồn cĩ thể sản xuất được bê tơng mác 200 Tuy nhiên, cần sử dụng thêm phụ gia và tỷ lệ xi măng cao hơn bê tơng thường, nên khơng hiệu quả Nhưng việc sản xuất bê tơng tái chế dùng trong các kết cấu ít chịu lực như con lươn, vỉa hè, bê tơng lĩt nền, tấm ghép panel, vách đứng trong

hệ thống mương thốt nước, ghế đá… là rất hợp lý và an tồn

Ứng dụng tái chế rác thải nylon làm ván ép nhựa dùng trong xây dựng

• Từ việc nghiên cứu định hướng chế tạo một vài chủng loại vật liệu xây dựng làm từ nilon phế thải, chúng tơi thấy rằng sản phẩm vật liệu xây dựng thơng dụng nhất là ván ép nhựa

• Trong thực tế rác thải nilon bao gồm tất cả các loại nhựa cĩ trong rác thải đĩ là hỗn hợp của LDPE, HDPE, PP, PVC,… với thành phần và tỷ lệ luơn thay đổi

• Qua nhiều nghiên cứu thực tế đối với việc sử dụng chất gia cường cho thấy đối với chất độn dạng hạt

dạng nguyên liệu sẵn cĩ, rẻ tiền

Các tính chất của hỗn hợp nhựa phế thải

Ảnh hưởng của nhiệt ñộ gia công ñến tính chất cơ

ñộ bền va ñập, KJ/m2

ðộ bền va ñập, KJ/m 2

Ảnh hưởng của hàm lượng sợi xơ dừa

và bột đá đến tính chất cơ lý sản phẩm

TT Tỷ lệ sợi , % Tỷ lệ bột đá, % ðộ bền kéo,

MPa

ðộ bền uốn, MPa

Mơ đun đàn hồi uốn, MPa

Sấy Xay nhỏ

Phụ liệu Phụ gia

Xơ dừa Cắt nhỏ Trộn

Máy đùn

Khuôn ép

Thành

phẩm