ĐỀ CƯƠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN

Câu 1: Thành phần, tính chất của CTR, nguồn gốc phát sinh CTR, CTNH 2 Câu 2: Nguyên tắc vạch tuyến thu gom, phân tích hệ thống thu gom, thu gom bằng xe thùng di động và thu gom bằng xe thùng cố định. 4 Câu 3. Các phương pháp xử lý chất thải rắn bằng cơ học: nguyên lý, phạm vi áp dụng 9 Câu 4: Phương pháp sản xuất phân hữu cơ từ rác thải đô thị bằng hiếu khí. Phương pháp sản xuất phân hữu cơ từ rác thải đô thị bằng yếm khí (Nguyên lý, các giai đoạn chuyển hóa, ưu nhược điểm, phạm vi áp dụng, các yếu tố ảnh hưởng. 11 Câu 5: Xử lý CTR bằng pp Nhiệt 14 Câu 6: Bãi chôn lấp: Cấu tạo, các yếu tố cần xem xét khi thiết kế, các quá trình sinh học diễn ra tại BCL, cân bằng nước tại BCL 17 Câu 7: Nước rỉ rác, khí bãi rác: quá trình hình thành nước rỉ rác, khí bãi rác, hệ thống thu gom nước rỉ rác, khí bãi rác 20 Câu 8: Cấu tạo bãi chôn lấp CTNH, loại chất thải rắn được chôn lấp (TCVN 320:2004) 22 Câu 9. Ổn định hóa rắn CTNH (cơ chế của quá trình, các chất phụ gia thường dùng) 25 Câu 10: Hệ thống quản lý CTR tại VN: 27

QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN

 CTR

Định nghĩa: Chất thải rắn (hay rác thải) là vật chất dạng rắn

(hoặc sệt) được thải bỏ trong hoạt động của con người và động vật

1. Thành phần CTR

Thành phần của chất thải rắn biểu hiện sự đóng góp và phân phối của các phần riêng biệt mà từ đó tạo nên dòng chất thải, thông

thường được tính bằng phần trăm khối lượng

Thông tin về thành phần chất thải rắn đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá và lựa chọn những thiết bị thích hợp để xử lý, các quá trình xử lý cũng như việc hoạch định các hệ thống, chương trình và kế hoạch quản lý chất thải rắn

Thành phần CTR phụ thuộc vào: Điều kiện KT-XH; Trình độ

quản lý; Ngành nghề sản xuất; các mùa trong năm, thu nhập của từng quốc gia,…

Một số thành phần của CTR như: Giấy, bao bì, vải sợi, nhựa, thủy tinh, kim loại,…

- Khả năng giữ ẩm thực tế: Khả năng giữ nước thực tế của chất thải

rắn là toàn bộ lượng nước mà nó có thể giữ lại trong mẫu chất thải

dưới tác dụng của trọng lực Ví dụ: Khả năng giữ nước CTRSH

Về phương diện sinh học, chất hữu cơ (trừ nhựa, cao su, da) có thể

phân thành thành những loại sau:

- Các phân tử có thể tan trong nước như: đường, tinh bột, amino

axit và nhiều axit hữu cơ khác;

- Xenlulo: là sản phẩm ngưng tụ của đường 5, 6 carbon;

- Dầu, mỡ, sáp: là những este của alcohols và axit béo mạch đài;

- Lignin: là một polyme chứa các vòng thơm với nhóm methoxyl

(-OCH3);

- Lignoxenlulo: là kết hợp lignin và xenlulo;

- Protein: là chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi amino axit.

3. Nguồn gốc phát sinh

Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh của chất thảirắn là cơ sở quan trọng trong thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và

đề xuất các chương trình quản lý chất thải rắn thích hợp

Có nhiều cách phân loại nguồn gốc phát sinh chất thải rắn khácnhau nhưng phân loại theo cách thông thường nhất là:

- Khu dân cư

- Khu thương mại

- Cơ quan, công sở

- Khu xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng

Định nghĩa: Chất thải độc hại là các vật liệu vốn có tính độc hại,

tính ăn mòn, chất gây kích thích, tính dễ cháy, và tính gây nổ gây ảnh hưởng cho con người và động vật

Nguồn gốc phát sinh CTNH

Chất thải nguy hại sinh ra từ 3 nguồn:

- Công nghiệp: hầu hết các chất thải đều có nguồn gốc từ các loạinguyên nhiên liệu mà chúng ta phải cần để sử dụng cho nôngnghiệp

- Hoạt động sinh hoạt của con người, trong nông nghiệp, thương nghiệp, dịch vụ

- Từ thiên nhiên: chất thải nguy hại có khả năng sản sinh ra từ cácquá trình trao đổi chất trong tự nhiên, có hoặc không có vai trò củacon người

Trong đó có thể nói các ngành sản xuất công nghiệp là nguồn phátsinh ra chất thải nguy hại lớn nhất và đang là mối quan tâm lớn hiệnnay So với các nguồn phát sinh khác, nguồn công nghiệp mangtính thường xuyên và ổn định nhất, các nguồn từ dân dụng hay sinhhoạt không nhiều, tương đối nhỏ

Câu 2: Nguyên tắc vạch tuyến thu gom, phân tích hệ thống thu gom, thu gom bằng xe thùng di động và thu gom bằng xe thùng

cố định.

1. Nguyên tắc vạch tuyến thu gom

(1) Các chính sách hiện hành và những quy định liên quan đến điểm thu gom và tần xuất thu gom phải được xác định

(2) Đặc trưng hiện tại của hệ thống như kích cỡ và loại phương tiện

(6) Những tuyến đông hay bị tắc nghẽn giao thông nên thu gom thời gian sớm trong ngày (hoặc xác định thời điểm có mật độ lưu thông thấp nhất).

(7) Nguồn có lượng rác thải lớn nên ưu tiên thu gom trước

(8) Những điểm thu gom thưa (có lượng chất thải rắn ít) có thể xác định tần suất thu gom tuỳ thuộc vào lượng chất thải phát sinh (có thể phục vụ 1 chuyến trong một ngày hoặc ít hơn)

 Hệ thống container di động

1. Khái niệm

Khái niệm hệ thống container di động: Trong hệ thống container diđộng thì các container được sử dụng để chứa chất thải rắn và đượcvận chuyển đến bô đổ, đổ bỏ chất thải rắn và mang trở về vị trí thugom ban đầu hoặc vị trí thu gom mới

2. Phạm vi áp dụng

Hệ thống Container di động thích hợp cho các nguồn phát sinh chấtthải có khối lượng lớn ( trung tâm thương mai , nhà máy …) bởi vìcác container sử dụng các kích thước lớn

3. Ưu nhược điểm

+ Ưu điểm :Có kích thước nên :

- Thích hợp cho nguồn thải có tốc độ phát sinh lớn

- Giảm thời gian do giảm số lần vận chuyển

Bước 1: Xe thu gom (xe không) sẽ đi từ trạm xe đến nơi thu gom

rác (hộ gia đình, nơi tập trung rác của khu dân cư),

Bước 2: Lấy thùng chứa đầy rác đặt lên xe, chở đến nơi tiếp nhận

(có thể là bãi đổ, điểm hẹn, trạm trung chuyển, nhà máy xử lý, trạmphân loại tập trung hay bãi chôn lấp),

Bước 3: Đổ rác tại bãi tập kết.

Bước 4: Xe mang thùng rác rỗng trở về vị trí đã lấy rác lúc trước,

trả thùng rác rỗng về vị trí cũ

Bước 5: Tiếp tục di chuyển từ vị trí này đến vị trí cần thu gom tiếp

theo Quá trình lặp lại như ban đầu

Bước 6: Xe trở về trạm xe (khi đã hoàn tất công tác thu gom của

một ngày làm việc theo quy định)

*Đối với hệ thống container di động – loại trao đổi container, quy trình thu gom có thay đổi so với mô hình cổ điển

Bước 1: Xe thu gom đi từ trạm xe nhưng với một thùng rác rỗng

trên xe, đến vị trí thu gom đầu tiên

Bước 2: Xe sẽ đặt thùng rác rỗng xuống và nhấc thùng chứa đầy

rác lên xe

Rồi vận chuyển thùng chứa đầy rác đến nơi tiếp nhận

Bước 3: Đổ rác xong tại bãi đổ tập kết.

Bước 4: Xe sẽ mang thùng rác rỗng đến nơi thu gom tiếp theo (2)

và tiếp tục lấy thùng chứa đầy rác chuyển về nơi tiếp nhận (màkhông cần trở về vị trí thu gom đầu (1))

Bước 5: Xe trở về trạm xe (Khi hoàn tất công tác thu gom rác của

và (4) Về vị trí thu gom ban đầu hoặc vị trí thu gom mới Cả 2 loại

xe đều thích hợp cho các nguồn phát sinh CTR có khối lượng lớn(Trung tâm thương mại, nhà máy, )

Khác

- Một điểm khác biệt giữa 2 loại xe này là: Hệ thống xe container diđộng- loại trao đổi container sẽ tiết kiệm thời gian hơn so với loại

cổ điển do không phải mất 1 lần quay lại nơi thu gom rác đầu tiên

để đặt thùng rác rỗng

4. Thời Gian Lấy Tải (P):

+ Hoạt động theo phương pháp cổ điển:

Thời gian lấy tải (Pdđ) = Thời gian chất thùng rác đầy lên xe + thờigian trả thùng rác rỗng về vị trí cũ + thời gian vận chuyển giữa haiđiểm lấy rác kế cận

+ Hoạt động theo phương pháp trao đổi container:

Thời gian lấy tải ( Pdđ) = Thời gian chất thùng rác đầy lên xe + thờigian trả thùng rác rỗng về vị trí lấy rác tiếp theo

5. Thời Gian Vận Chuyển (h):

Thời gian vận chuyển ( h ) = Thời gian từ vị trí lấy rác đến bãi chônlấp + thời gian từ bãi chôn lấp về vị trí đặt thùng rác rỗng

6. Thời Gian Ở Bãi Đổ (s):

Thời gian ở bãi đổ (s) = Thời gian cần để đổ rác xuống bãi chôn lấp+ thời gian chờ đổ rác

7. Thời Gian Không Sản Xuất (W):

Là toàn bộ thời gian hao phí cho các hoạt động không sản xuất, cóthể chia thành 2 loại: thời gian hao phí cần thiết và thời gian hao phikhông cần thiết

+) Thời gian hao phí cần thiết bao gồm: thời gian hao phí cho

việc kiểm tra xe khi đi và khi về vào đầu và cuối ngày, thời gianhao phí cho tắc nghẽn giao thông và thời gian hao phí cho việc sửachữa, bảo quản các thiết bị…

+) Thời gian hao phí không cần thiết bao gồm: thời gian hao phí

cho bữa ăn trưa vượt quá thời gian qui định và thời gian hao phí choviệc trò chuyện, tán gẫu,…

 Hệ thống container cố định

1. Khái niệm

Hệ thống Cointainer cố định là hệ thống mà trong đó các Container

cố định được sử dụng để chứa Chất thải rắn vẫn giữ ở vị trí thu gomkhi lấy tải, chúng chỉ được di chuyển một khoảng cách ngắn từ nguồn phát sinh đến vị trí thu gom để dỡ tải

2. Phạm vi áp dụng

- Hệ thống Container cố định thích hợp sử dụng trong những

trường hợp mà các container chứa CTR chỉ được di chuyển một khoảng cách ngắn từ nguồn phát sinh CTR đến vị trí thu gom để dỡ tải

- Hệ thống thích hợp để vận chuyện CTR có kích thước (thể tích) nhỏ, khối lượng lớn do hầu hết các xe thu gom sử dụng trong hệ thống có thiết bị ép CTR để làm giảm thể tích, tăng khối lượng vận chuyểnhệ số sử dụng container (tỷ số giữa thể tích CTR chiếm chỗ và thể tích container) cao

3 Ưu, nhược điểm của hệ thống

đi đến vị trí thu gom tiếp theo, cứ như thế cho đến khi thùng chứatrên xe đã đầy Khi đó, xe thu gom sẽ vận chuyển rác đến nơi tiếpnhận, đổ rác và vận chuyển đến vị trí lấy rác đầu tiên của tuyến thu

gom tiếp theo Khi hoàn tất công tác thu gom rác của 1 ngày làm

vc, xe thu gom sẽ vận chuyển từ nơi tiếp nhận về trạm xe

• Thời gian lấy tải (P - pickup)

Pcđ = Thời gian chất tải rác lên đầy xe (bắt đầu từ khi xe dừng và đổ thùng rác ở vị trí thứ nhất đến khi đổ thùng rác cuối cùng lên xe) Thời gian lấy tải phụ thuộc vào loại xe thu gom và phương pháp lấytải

• Thời gian vận chuyển (H - haul)

Hcđ = Thời gian từ vị trí lấy tải cuối cùng của một tuyến thu gom về

vị trí dỡ tải (trạm trung chuyển, trạm thu hồi vật liệu, bãi chôn lấp)

+ thời gian từ vị trí dỡ tải đến vị trí lấy tải đầu tiên của tuyến thu gom tiếp theo Thời gian vận chuyển không kể thời gian ở bãi đổ hay trạm trung chuyển…

• Thời gian ở bãi đổ (S – at_site)

s = time cần thiết để dỡ tải ra khỏi xe thu gom tại vị trí dỡ tải baogồm time chờ đợi dỡ tải và time dỡ tải

• Thời gian không sản xuất (W - off-route)

Là toàn bộ thời gian hao phí cho các hoạt động không sản xuất, có thể chia thành 2 loại: thời gian hao phí cần thiết và thời gian hao phíkhông cần thiết nhưng chúng được xem xét cùng với nhau bởi

chúng phải được phân phối đều trên hoạt động tổng thể

+ Thời gian hao phí cần thiết bao gồm: thời gian hao phí cho việc kiểm tra xe khi đi và khi về vào đầu và cuối ngày, thời gian hao phí cho tắc nghẽn giao thông, thời gian hao phí cho việc sửa chữa, bảo quản các thiết bị…

+ Thời gian hao phí không cần thiết bao gồm: thời gian hao phí cho bữa ăn trưa vượt quá thời gian quy định và thời gian hao phí cho việc trò chuyện tán gẫu…

Câu 3 Các phương pháp xử lý chất thải rắn bằng cơ học: nguyên lý, phạm vi áp dụng

1.1 Giảm kích thước

- Nguyên lý: CTR được làm giảm kích thước có thể được sử dụng

trực tiếp làm lớp che phủ trên mặt đất hay làm phân compost, hoặclàm 1 phần được sử dụng cho các hoạt động tái sinh Thiết bị làm

giảm kích thước CTR tùy thuộc vào loại , hình dạng, đặc tính củaCTR và tiêu chuẩn yêu cầu

Với phương pháp này thì CTR được giảm kích thước đáng kể

- Phạm vi áp dụng: PP này được sử dụng để giảm kích thước của

các thành phần CTR đô thị

1.2 Phân loại theo kích thước (Sàng lọc)

- Nguyên lý: là quá trình phân loại một hỗn hợp các vật liệu CTR

có kích thước khác nhau thành 2 hay nhiều loại vật liệu có cùngkích thước, bằng cách sử dụng các loại sàng có kích thước lỗ khácnhau Quá trình phân loại có thể thực hiện khi vật liệu còn ướt hoặckhô, thông thường quá trình phân loại thường gắn liền với quá trìnhchế biến chất thải tiếp theo

- Các thiết bị thường được sử dụng nhiều:

+ Sàng rung: sử dụng đối với CTR tương đối khô như kim loại, thủy tinh, gỗ vụn, mảnh vỡ bê tông trong CTR xây dựng

+ Sàng trống quay: dùng để tách rời các loại giấy carton và giấy vụn

+ Sàng đĩa tròn: (cải tiến của sàng rung)

- Phạm vi áp dụng: CTR đô thị nói chung

1.3 Phân loại theo khối lượng riêng

- Nguyên lý: PP phân loại theo khối lượng riêng là pp kỹ thuật

được sử dụng rộng rãi, dùng để phân loại các vật liệu có trong CTR dựa vào khí động lực và sự khác nhau về khối lượng riêng của

chúng Nguyên tắc của phương pháp này là thổi dòng ko khí từ dướilên trên qua lớp vật liệu hỗn hợp, khi đó các vật liệu có khối lương riêng nhỏ hơn sẽ được cuốn theo dòng khí, tách ra khỏi các vật liệu nặng hơn

- Phạm vi áp dụng: Phương pháp này được sử dụng để phân loại

CTR đô thị tách rời các loại vật liệu từ quá trình tách nghiền thành

2 phần riêng biệt loại khác nhau: dạng có khối lượng riêng nhẹ như giấy, nhựa, các chất hữu cơ và dạng có khối lượng riêng nặng như

là kim loại, gỗ và các loại vật liệu CTR vô cơ có khối lượng riêng tương đối lớn nặng

1.4 Phân loại theo điện trường và từ trường

- Nguyên lý: Kỹ thuật phân loại bằng điện trường và từ tính dựavào tính chất điện từ và từ trường của các loại vật liệu có trongthành phần chất thải rắn

+ Phân loại bằng dòng điện xoáy là kỹ thuật phân loại trong đó dòng điện xoáy được tạo ra trong các kim loại không chứa sắt như nhôm và tạo thành nam châm nhôm

1.5 Nén chất thải rắn

- Nguyên lý: Phương pháp này được sử dụng với mục đích gia tăng

khối lượng riêng của CTR, nhằm tăng tính hiệu quả của công táclưu trữ và vận chuyển các kỹ thuật hiện đang áp dụng để nén và táisinh chất thải là đóng kiện, đóng gói, đóng khối hay ép thành dạngviên

Quá trình ủ hiếu khí là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí và ổnđịnh các chất hữu cơ trong CTR đô thị (trừ nhựa, cao su, da thuộc)nhờ hoạt động của VSV.

Sản phẩm của quá trình phân hủy sinh học này gồm: CO2, nước,nhiệt, chất mùn (ổn định, ko mang mầm bệnh và được SD làm phânbón cho cây trồng

Quá trình ủ phân hiếu khí có thể áp dụng đối với: rác vườn, CTR đôthị đã được phân loại, hỗn hợp CTR đô thị, kết hợp bùn thải từ quátrình xử lý nước thải

 Các giai đoạn chuyển hóa

Các giai đoạn chuyển hóa : quá trình phân hủy CTR diễn ra rất

phức tạp , theo nhiều giai đoạn, tạo nhiều sản phẩm trung gian Căn cứ vào sự biến thiên của nhiệt độ có thể chia quá trình ủ phânhiếu khí thành các pha sau :

+ Pha thích nghi : giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi vớimôi trường mới

+ Pha tăng trưởng : đặc trưng bởi sự tăng nhiệt độ do quá trình phânhủy sinh học

+ Pha ưa nhiệt : giai đoạn nhiệt độ tăng cao nhất đây là giai đoạn

ổn định chất thải và tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh hiệu quả nhất + Pha trưởng thành : giai đoạn giảm nhiệt độ đến bằng nhiệt độ môitrường trong pha này quá trình lên men xảy ra chậm, thích hợp cho

sự hình thành chất keo mùn, các chất khoáng và cuối cùng thànhmùn

Bao gồm 3 gđoan chính sau:

- Giai đoạn nhiệt độ trung bình: kéo dài trong 1 vài ngày

- Giai đoạn nhiệt độ cao: có thể kéo dài từ một vài ngày đến 1 tháng

- Giai đoạn làm mát và ổn định: kéo dài vài tháng

 Ưu điểm

- Ổn định chất thải

- Làm mất hoạt tính của VSV gây bệnh:

- Thu hồi ảnh hưởng và cải tạo đất:

- Làm khô bùn:

- Tăng khả năng kháng bệnh cho cây trồng:

 Nhược điểm

- Hàm lượng Chất dinh dưỡng trong phân hữu cơ không thỏa mãnyêu cầu

- Khả năng làm mất hoạt tính của VSV trong phân cũng ko hoàntoàn

- Quá trình làm phân thường tạo mùi hôi, gây mất mĩ quan

- Hầu hết các nhà nông vẫn thích SD phân hóa học vì ko quá đắt tiền,

dễ SD, và tăng năng suất cây trồng 1 cách rõ ràng

 Phạm vi áp dụng

Quá trình ủ phân hiếu khí có thể áp dụng đối với: rác vườn, CTR đôthị đã được phân loại, hỗn hợp CTR đô thị, kết hợp bùn thải từ quátrình xử lý nước thải

 Nguyên lí : phân hủy kị khí là quá trình phần hủy chất hữu cơ trong môi

trường không có oxy ở điều kiện nhiệt độ từ 30-65 độ C Sản phẩm củaquá trình này là khí sinh học ( CO2 và CH4) Khí CH4 có thể thu gom

và xử lí như một nguồn nhiên liệu sinh học và bùn đã được ổn định vềmặt sinh học , có thể sử dụng như nguồn bổ sung dinh dưỡng cho câytrồng

 Các giai đoạn chuyển hóa : 3 giai đoạn

+ GĐ1 : quá trình thủy phân các hợp chất có phân tử lượng lớn thành

những hợp chất thích hợp dùng làm nguồn năng lượng và mô tế bào

+GĐ2 : ( Axit hóa & axetate hóa) là quá trình chuyển hóa các hợp chất

sinhh ra từ gđ 1 thành chất có phân tử lượng thấp hơn xác định

+GĐ 3: (metan hóa ) là quá trình chuyển hóa các hợp chất trung gian

thành các sản phẩm cuối đơn giản hơn , chủ yếu là khí CH4 và CO2

 Ưu nhược điểm: thông thường người ta thường thiết kế và vận hành bể

phản ứng phân hủy kị khí theo 1 or 2 giai đoạn

1 giai đoạn 2 giai đoạnƯu

điểm

Chi phí đầu tư thấp

Kỹ thuật vận hànhcao

Hệ thống ổn định

Có thể tối ưu hóa theo từng giai đoạn

Sử dụng thời gian lưu và thể tích hiệu

quảDiệt vi khuẩn gây bệnh tốt (pH thấp ởgiai đoạn 1)

Chi phí đầu tưu cao

Kỹ thuật vận hành phức tạp

 Phạm vi áp dụng :CTR đô thị

 Các yếu tố ảnh hưởng :tỉ lệ C/N, pH, nhiệt độ

Pư:

C + O2 =>

CO2 (tỏa nhiệt)

C + H2O =>

CO + H2 (thu)

Quá trình phân hủy haybiến đổi CTR ở nhiệt

độ cao trong trường hợp không có oxy Pư quan trọng nhất là bẻ gãy mạch liên kết C-C,

k có xúc tác Sp thu được gồm các chất khí, lỏng, rắn

Pư: CTR => các chất bay hơi hay khí gas + cặn rắn

Quá trình đốt nhiệt phân gồm 2 gđ: gđ 1 là

qt khí hóa, gđ 2 là qt đốt các chất bay hơi

quá cao, giảm sự

tiếp xúc giữa không

khí và khí gas, khói

thải đen, nồng độ

các chất ÔN trong

khí thải cao Nếu k

đủ cao, pư sẽ xảy ra

- Nhiệt độ: mỗi chất có

1 nhiệt độ bắt đầu khác nhau