Quản lý chất thải rắn chương 3

Chương này trình bày cho số liệu có giá trị liên quan việc phát sinh và thành phần của chất thải rắn nói chung, và đặc biệt CTRĐT đối với Châu Âu.. Những định nghĩa được nói rõ đối với

Chương 3: Sự tạo ra chất thải rắn

Tóm tắt:

Chương 3 đánh giá số lượng và thành phần của chất thải rắn có khả năng được phát sinh trong một phạm vi nhất định Việc thiếu thu thập số liệu toàn diện và tiêu chuẩn hóa là một trong những yếu tố hạn chế trong quy trình này, và trong sự phát triển của

hệ thống quản lý chất thải rắn hiệu quả nói chung Chương này trình bày cho số liệu

có giá trị liên quan việc phát sinh và thành phần của chất thải rắn nói chung, và đặc

biệt CTRĐT đối với Châu Âu Số liệu hạn chế; không đầy đủ và được dựa trên việc

định nghĩa khác nhau về các loại chất thải rắn Những định nghĩa được nói rõ đối với

loại rác thải được giải quyết trong cuốn sách này, chủ yếu là CTRĐT bao gồm rác thải sinh hoạt (được thu gom và vận chuyển), rác thải thương mại và rác thải văn phòng Những hạn chế của chương trình phân loại hiện nay được thảo luận và việc phát triển trong việc phân tích rác thải được phác thảo

Bã phân SH

Rác cặn RDF

Nguyên liệu thứ cấp

Năng lượng

Phân sinh học

Chất thải trơ cuối cùng

Bụi tro

Thối rữa

Khí thải

Nước thải

Chất thải rắn hộ gia đình/ thương mại

Chất tái sinh khô

Phân lọai

RDF

Phân lọai MRF

Tiền phân loại

Tạo thành khí mê tan

Tạo thành phân sinh học

Đốt RDF Đốt

nhiên liệu

Đốt tổng

hợp

Tiền xử lý chôn Bãi chơn

lấp rác nguy hiểm

Phân lọai ban

đầu tại hộ gia

đình

Chất thải dư

Thu gom

Kho nguyên liệu thô

Rác sinh học Chất tái sinh khô

Rác trong vườn

Rác sinh học Rác lớn

Rác sinh học thương mại

Hệ thống thu gom tận nơi

Hệ thống thu gom lề đường

Năng lượng

Nguyên liệu thô

RANH GIỚI HỆ THỐNG

Hình 3.1 Chất thải rắn được đưa vào hệ thống quản lý chất thải rắn kết hợp

3.1.Giới thiệu:

Xác định rõ dòng rác thải là cần thiết, nhất là trong nghiên cứu liệt kê vòng đời rác thải Hầu hết tổng lượng chất thải từ trong một hệ thống nào đó phản ánh những gì có trong rác thải đầu vào Điều này nhấn mạnh nhu cầu cần giảm lượng rác thải và nguyên liệu độc hại tiềm năng Sự thay đổi đối với hệ thống quản lý rác thải có thể dẫn đến thay đổi nơi rác thải rời khỏi một hệ thống

3.2 Sự tạo ra chất thải rắn ở Châu Âu:

Khoảng 5 tỉ tấn rác thải được sinh ra ở Châu Âu mỗi năm Bảng 3.1 chỉ rõ lượng rác được tạo ra ở từng quốc gia, phân theo nguồn rác thải Mặc dù bảng 3.1 chỉ tượng trưng cho việc ước đoán lượng rác thải được sinh ra, các chính phủ đã thông báo rằng nhiều số liệu liên quan đến phát sinh rác chỉ là ước đoán

Hai yếu tố chính góp phần cho việc thiếu số liệu xác thực này: thiếu việc thu thập số liệu có tính hệ thống và thiếu những tiêu chuẩn phân loại rác thải Về phương diện lịch sử, rác thải được đo lường bằng tấn khi vứt bỏ hơn là khi được tạo ra Do đó, nơi

mà rác thải được sinh ra và được xử lý, như với rác thải nông nghiệp, những loại rác

thải này không được đo lường hoặc thể hiện trong thống kê Cũng như thế, việc vứt

bỏ rác thải nằm ưu tiên trong các chính sách chính trị trước đây Do đó, những dữ liệu thống kê quốc gia được cập nhật về rác thải rất hạn chế

Việc phân loại rác thải theo truyền thống là từ ở nguồn hơn là theo thành phần Tuy nhiên, do những phương pháp quản lý khác nhau ở các quốc gia Châu Âu, không có qui định phân loại chung nào được chấp nhận Loại “chất thải rắn đa thành phần” là thí dụ tiêu biểu (Carra and Cossu, 1990) Ở một vài quốc gia, số liệu chỉ được thu thập đối với rác thải sinh hoạt, trong khi những quốc gia khác bao gồm thêm rác thải thương mại và đôi khi từ những ngành công nghiệp nhẹ Tương tự, số liệu về chất thải rắn được sinh ra trong quá trình sản xuất năng lượng có thể được thể hiện riêng

hoặc thể hiện chung với rác thải công nghiệp Rõ ràng, “chất thải rắn” là một khái

niệm đa dạng Mặc dù việc phân định các loại rác thải là khó khăn, việc thiếu các

khái niệm cố định đem lại cho các quốc gia nhiều vấn đề Những loại rác thải phổ

biến nhất được trình bày ở bảng 3.2

Việc thiếu số liệu thống kê chính xác đối với việc phát sinh rác thải dẫn đến có sự khác biệt lớn trong các số liệu được báo cáo Sự khác biệt này được thể hiện dưới dạng biểu đồ ở hình 3.2 Nó cung cấp các số liệu khác nhau về việc phát sinh rác thải

ở nước Anh trong cùng khoảng thời gian Hầu hết sự khác biệt này có thể lý giải do những khác biệt trong số lượng ước đoán cho rác thải ngành nông nghiệp và khai mỏ Thật khó đánh giá việc xử lý đối với 2 loại rác này Cũng có một báo cáo tái đánh giá những gì cấu thành nên “chất thải” trong ngành nông nghiệp (DoE, 1992)

Việc thảo luận về quản lý rác thải cũng bị cản trở bởi những nguồn dữ liệu không chắc chắn Thiếu số liệu xác thực dẫn đến việc tăng nhanh các báo cáo trong đó việc trích dẫn số liệu không thể hiện được các nguồn

Tuy nhiên, việc thiếu những định nghĩa nhất quán và số liệu thống kê đáng tin cậy trên phạm vi một quốc gia không nhất thiết cản trở việc lập các chương trình quản lý chất thải rắn tổng hợp cấp địa phương hoặc quốc gia vì những chương trình này yêu cầu số liệu địa phương chính xác hơn là số liệu quốc gia Hầu hết những chính quyền địa phương có được số liệu về lượng rác thải được sản xuất ra Tuy nhiên, họ phải dựa vào các số liệu trung bình của quốc gia đối với thành phần của rác thải, vì việc phân tích rác thải tốn kém và đòi hỏi nhiều lao động để thực hiện

Bảng 3.1 Sư tạo ra chất thải rắn (CTRĐT) ở Châu Âu (nghìn tấn/năm)

Quốc gia Năm CTRĐT Nơng nghiệp Khai thác mỏ/ Sản xuất CN Sản xuất Xây dựng Bùn kênh Bùn cống Khác

Khai thác đá năng lượng

Bảng 3.2 Phân lọai chất thải rắn

Những loại chất thải rắn Đặc điểm

Nguồn gốc nông nghiệp Rác thải sinh ra từ hoạt động nơng nghiệp

Nguồn gốc quặng, mỏ Chủ yếu là các loại rác khoáng chất trơ, từ việc khai thác than và

từ các loại quặng mỏ khác

Từ nạo vét kênh mương Rác hữu cơ và khoáng chất từ việc nạo vét

Nguồn gốc xây dựng Rác từ hoạt động xây dựng chủ yếu là vật liệu trơ và gỗ

Nguồn gốc công nghiệp Rác thải từ các quá trình công nghiệp, đôi khi bao gồm rác từ

quá trình sản xuất năng lượng Từ quá trình sản xuất năng lượng Chất thải rắn từ các nhà máy sản xuất năng lượng bao gồm cả

bụi tro sinh ra từ việc đốt than Cặn, rác từ cống rãnh Rác hữu cơ rắn, bị thải bỏ qua việc thiêu hủy và thải ra biển (sẽ

sớm bị ngăn cấm), sẽ được sử dụng để làm phân bón cho đất hay làm phân sinh học

mạng được gọi là “rác nguy hiểm” theo chỉ thị của Châu Âu hay

“rác đặc biệt” ở Anh

Nguồn gốc thương mại Chất thải rắn từ các văn phòng, cửa hàng, nhà hàng,…v… thường

được đề cập trong tập hợp CTRĐT Chất thải rắn đô thị Chất thải rắn được thu gom và kiểm soát bởi các đô thị, chủ yếu

bao gồm rác thải sinh hoạt, rác thương mại và rác văn phịng

Rác thải sinh ra

Thương mại

Căn hộ Loại khác

NGUỒN

OECD, 1991 DOE, 1992 Biffa, 1992

Hình 3.2 Sự đa dạng trong dữ liệu về phát sinh rác thải (tại Anh, cuối thập niên 1980)

Biểu đồ quản lý chất thải rắn

Rác sản xuất, 16%

Rác năng lượng,

Chất thải rắn đô thị, 3%

3.3 Các loại chất thải rắn trình bày trong nghiên cứu này:

Mặc dù được sử dụng một cách phổ biến trong quản lý rác thải, CTRĐT không phải

là một khái niệm được định nghĩa một cách tự nhiên Nó được định nghĩa một cách đơn giản như rác thải được thu gom và được kiểm soát bởi chính quyền địa phương hoặc chính quyền thành phố Bởi vậy, không có sự đồng nhất trong thành phần cấu tạo nên rác này, đơn thuần chỉ là nó được thu gom như thế nào và chính xác hơn là bởi ai CTRĐT tiềm năng là loại rác đa dạng nhất vì nó gồm rác từ nhiều nguồn khác nhau, mỗi nguồn trong đó thì hỗn tạp Vì mục đích của nghiên cứu này, các nguồn rác

sẽ được định nghĩa như sau:

• Rác thải sinh hoạt: được sinh ra bởi các hộ gia đình riêng biệt, gồm tất cả các

chất thải rắn bắt nguồn từ hộ gia đình, bao gồm rác trong vườn Rác sinh hoạt

có thể được chia thành những phần nhỏ hơn:

- Rác thải sinh hoạt được thu gom: rác thải sinh hoạt được thu gom từ hộ gia đình

bởi dịch vụ thu gom rác Về cơ bản lượng rác thải này được gom từ các xọt rác, túi rác, thùng rác màu xanh v.v…

- Rác sinh hoạt được vận chuyển: rác sinh hoạt được chuyển đến điểm thu gom bởi

chủ hộ, gồm các loại rác lớn cồng kềnh (thí dụ bếp, lò và vỉ nướng, tủ lạnh…) và rác thải trong vườn, cộng với rác có thể tái chế (chai lọ, giấy…) Loại rác thải này

sẽ không được tính trong những phân tích đối với rác trong các thùng rác và có thể không được đề cập ở một số số liệu thống kê

• Rác thải thương mại: rác thải được sinh ra bởi các cơ sở thương mại, các cửa

hàng, nhà hàng hoặc các văn phòng

• Rác thải văn phòng: rác thải được sinh ra ở các trường học, những cơ sở giải

trí, các bệnh viện (ngoại trừ rác thải từ các phòng khám) v.v…

3.4 Số lượng CTRĐT

Lượng CTRĐT đại diện một phần nhỏ nhưng ý nghĩa của chất thải rắn nói chung, ước tính khoảng 3-4% tổng lượng chất thải rắn sinh ra ở Châu Âu (bảng 3.1 và hình 3.3) Khi được chia nhỏ theo quốc gia, có thể thấy được rằng có sự khác biệt giữa các vùng

về lượng rác theo mỗi người (bảng 3.3 và hình 3.4) Với những khác biệt giữa các quốc gia về thành phần trong chất thải đô thị, Phần Lan, Hà Lan, Đan Mạch và Na-Uy

có lượng CTRĐT phát sinh đầu người cao nhất ở Châu Âu, mặc dù các nước Tây Âu

có tỉ lệ phát sinh CTRĐT thấp hơn Canada và Mỹ

Bảng 3.3 Sự sinh ra chất thải rắn đô thị ở các quốc gia

Số liệu năm 1990

Nguồn: EUROSTAT (1994a,b); OECD (1993)

3.5 Thành phần của CTRĐT

3.5.1 Theo nguồn phát thải

Số liệu các quốc gia chia nhỏ CTRĐT theo nguồn phát thải (rác thải sinh hoạt được thu gom, rác sinh hoạt được vận chuyển, rác thương mại và rác thải văn phòng) rất khó thu thập Rác thải sinh hoạt được thu gom thông thường có nhiều

số liệu nhất trong khi các loại khác rất thiếu số liệu đầy đủ và chính xác (bảng 3.4)

Số liệu hoàn chỉnh và cập nhật theo cách phân loại trên rất cần thiết khi lập kế hoạch xây dựng hệ thống CTRĐT kết hợp, vì nguồn chất thải sẽ định rõ chiến lược thu gom cần thiết Số liệu đó có thể tìm thấy trong một không gian địa lý, mặc dù không được tổng hợp thành số liệu cấp quốc gia

3.5.2 Theo nguyên liệu:

Trong khi số liệu về nguồn chất thải ở một không gian địa lý xác định hệ thống thu gom hiệu quả, kiến thức về thành phần rác cần thiết cho việc quản lý và xử lý hiệu quả Thành phần cấu tạo của CTRĐT theo trọng lượng được trình bày trong bảng 3.5 theo các nguồn của các quốc gia Châu Âu Một lần nữa, số liệu không thể so sánh được hoàn toàn, bởi trong khi hầu hết các số liệu liên quan đến CTRĐT, một số lại liên quan đến rác thải sinh hoạt mà rõ ràng nó chỉ là một phần của CTRĐT Có những sự khác biệt rõ rệt trong thành phần của rác thải sinh hoạt được thu gom, rác thải sinh hoạt được vận chuyển, và rác thải thương mại (xem hình 3.5 và 3.6), do đó cần phải định rõ một cách chính xác loại rác thải được phân tích cho bất kỳ số liệu nào được trích dẫn Với những số liệu trên cho lượng rác thải phát sinh, rác thải sinh hoạt (và cụ thể là rác thải sinh hoạt được thu gom) được trình bày bằng số liệu tốt nhất về thành phần chất thải Số liệu cho phần chất thải rắn thương mại thu được khó hơn, và có khả năng khác nhau nhiều giữa các khu vực Tuy nhiên, rác thải thương mại thường đóng một phần quan trọng của CTRĐT (xem bảng 3.4)

và có thể đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện giá trị kinh tế của hoạt động thu hồi

và tái chế (IGD, 1992) Do đó cần hiểu được số lượng cũng như thành phần của rác thải thương mại

Ngoại trừ những sự khác biệt về cách thức số liệu được biên soạn, một vài khuynh hướng trong thành phần cấu tạo CTRĐT có thể được thấy trong bảng 3.5 Hai phần chính ở tất

cả các quốc gia là giấy và thực phẩm Nhựa, thuỷ tinh và kim loại xuất hiện ở mức độ thấp hơn Tuy nhiên, có những bằng chứng về sự đa dạng theo không gian địa lý Các nước miền Nam Châu Âu (như Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Ý…) nói chung có mức rác thải thực phẩm và rác thải vườn cao hơn những nước ở miền Bắc (như Phần Lan, Đan Mạch, Pháp, Anh…), trong khi giấy và gỗ lại theo khuynh hướng ngược lại (hình 3.7) Các loại rác từ nhựa, thuỷ tinh và kim loại khó so sánh hơn mặc dù có những điểm riêng biệt đáng chú ý, như tỷ lệ rác nhựa ở Ai-len và Thụy Sĩ cao, mức độ rác thủy tinh ở Pháp

và Đức cao, ở Đan Mạch có mức độ kim loại cao

3.5.3 Theo thành phần hoá học:

Cách thức thứ ba để phân loại CTRĐT là theo thành phần hoá học của nó Bởi lẽ chất thải rắn đại diện cho một lượng đầu vào lớn nhất trong hệ thống chất thải, thành phần của rác thải sẽ xác định phần lớn sự phát thải của toàn hệ thống Nếu thành phần hóa học của rác thải đầu vào và những loại khác được biết đến, sự phát thải trong những qui trình xử lý rác thải có thể được dự đoán Điều này thật sự đúng với rác vô cơ độc hại như kim loại nặng (bảng 3.6) vì loại rác này không thay đổi qua các qui trình xử lý Vì vậy, cho nên tổng lượng thải ra sẽ phản ảnh tổng lượng đầu vào của rác Biết được kim loại nặng vào dòng rác như thế nào sẽ giúp tìm ra cách giảm mức độ chất thải độc hại này hoặc đảm bảo chúng được xử lý hiệu quả Hai đặc tính hữu ích khác của việc chia nhỏ thành phần rác thải là hàm lượng cacbon của chúng (cho phép tính toán sự phát thải khí CO2, Metan v.v…) và lượng nước (mà nó biến đổi rõ rệt giữa những thành phần rác thải chia nhỏ khác nhau và sẽ ảnh hưởng đến lượng Calo của chúng)

Hộp 3.1 PHÂN LOẠI CHẤT THẢI RẮN

LOẠI CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ

Thủy tinh (GL) Chai thủy tinh (đủ loại màu), tấm kiếng

Kim loại (ME) Tất cả các loại sản phẩm bằng kim loại kể cả lon đồ hộp

Ngoài ra các loại kim loại được chia ra làm 2 loại:

Hợp kim sắt (ME-Fe) và không phải hợp kim sắt (ME-nFe)

từ chai nhựa, phim đến milamine Sản phẩm nhựa được chia làm 2 loại: nhựa rắn (PL-R) và nhựa dạng film (PL-F) Vải (TE) Gồm tất cả các loại vải, giẻ… bằng sợi tổng hợp hay sợi tự nhiên

Chất hữu cơ (OR)* Rác thải nhà bếp có thể phân huỷ, rác vườn, rác từ các quy trình chế biến thực

phẩm

Các loại khác (OT) Gồm tất cả các loại vật liệu còn lại gồm vật liệu tinh chế, da, cao su, gỗ

PHẾ PHẨM TỪ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ RÁC THẢI

Phân sinh học (CO) Phế phẩm từ việc xử lý sinh học (xử lý hiếu khí hay kỵ khí, không thể sử dụng như

sản phẩm thương mại vì chứa hàm lượng độc tố và tạp chất)

Tro (AS) Bụi tro dưới đáy, xỉ than hay xỉ kim loại trong lò đốt rác, quá trình chuyển hóa

phế phẩm nhiên liệu hoặc từ hệ thống đun nhiên liệu thay thế

Bụi tro bay và cặc từ hệ thống làm sạch khí trong các lò đốt, lò đun nhiên liệu thay thế hay RDF

*Mảnh vụn giấy và nhựa có nguồn gốc hữu cơ, nhưng để duy trì sự thống nhất với hệ thống phân loại ERRA thì thuật ngữ “hữu cơ” là để mô tả rác nhà bếp và rác vườn có khả năng phân hủy

QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐỒNG NHẤT

Tây Ban Nha

Cộng Hoà Slovakia

Bồ Đào Nha

Chất thải rắn đô thị giấy/ bìa cứng

nhựa thủy tinh kim lọai

thực phẩm/rác nhà bếp gỗ khác

Rác hộ gia đình Rác thương mại/ công nghiệp

Hình 3.6 Thành phần CTRĐT khác nhau ở Đan Mạch, Nguồn:

Christense (1990), Carra and Cossu (1990)

Kim lọai (KL)

Lon

KL

KL khác

Nâu

Xanh lá

Pha tạp Trong

Nâu

Xanh lá

Thủy

Nhựa

tạp khác Rigid

tạp

Chai nhựa

Túyp/

tách

Hỗn tạp

Nhựa

Nguyên liệu dệt

Vải

Có thể tái sinh

có thể tái sử dụng

Chất hữu cơ

Chất hữu cơ

Rác

bếp

Rác vườn

giấy khác Bao bì

Bao không nước

Bao chứa

tạp chí

Hỗn tạp