Chuong 4 - QL va XL chat thai ran

Quản lý chất thải rắnTHU GOM NGUỒN PHÁT SINH LƯU TRỮ, PHÂN LOẠI XỬ LÝ CHẤT THẢI TẠI NGUỒN PHÂN LOẠI XỬ LÝ CHÔN LẤP Sơ đồ tổng quát quản lý & xử lý chất thải rắn TRUNG - VẬN CHUYỂN... 

Chương 4

Nội dung

4.1.1 Nguồn gốc, thành phần, và tính chất chất thải rắn

4.1.2 Hệ thống thu gom và lưu trữ chất thải rắn

4.1.3 Trung chuyển và vận chuyển chất thải rắn

Định nghĩa

 Chất thải rắn là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong các hoạt động kinh tế xã hội của mình bao gồm các hoạt động sản xuất, các hoạt động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng…

Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn

 Khu dân cư, nhà cao tầng

 Trung tâm thương mại dịch vụ

 Tòa nhà công sở, trường học, bệnh viện

 Dịch vụ đô thị, sân bay, hải cảng, bến xe

 Doanh nghiệp, phân xưởng, cơ sở sản xuất

 Xây dựng cơ sở hạ tầng,

Thành phần rác thải sinh hoạt

 Các chất dễ phân hủy sinh học

 vỏ trái cây, cọng cuốn rau, thực phẩm thừa …

 Các chất khó phân hủy sinh học

 gỗ mục, cành cây, cao su, túi nhựa, vải da …

 Các chất không thể phân hủy sinh học

 kim loại, thủy tinh, sành sứ, xà bần …

Độ ẩm

 Là % khối lượng nước chứa trong CTR (ướt, khô) Xác định bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 105oC cho đến khi khối lượng không đổi.

 Trong đó

 w: khối lượng rác ướt

 d: khối lượng rác khô (sau khi sấy ở nhiệt độ 105oC

M

 Trong đó:

 C : Carbon, % khối lượng;

 H2 : Hydro, % khối lượng;

 O2 : Oxy, % khối lượng;

 S : Lưu huỳnh, % khối lượng;

 N : Nitơ, % khối lượng;

O H

C lb

145

Tính chất sinh học

 Khả năng phân hủy sinh học

BF = 0.83 - 0.028 LC

 BF: phần phân hủy sinh học trong VS

 LC: nồng độ của lignin (1 loại khó phân hủy sinh học)

(% của TS)

Hàm lượng lignin (LC), (% VS)

Phần có khả năng phân hủy SH (BF)

 Chuyển hóa sinh học

 Phân hủy hiếu khí

 Phân hủy kỵ khí

Quản lý chất thải rắn

THU GOM

NGUỒN PHÁT SINH

LƯU TRỮ, PHÂN LOẠI XỬ LÝ CHẤT

THẢI TẠI NGUỒN

PHÂN LOẠI XỬ LÝ CHÔN LẤP

Sơ đồ tổng quát quản lý & xử lý chất thải rắn TRUNG -

VẬN CHUYỂN

 Quản lý và phân loại, lưu trữ và xử lý chất thải rắn tạinguồn trước khi thu gom là khâu thứ hai trong sáu khâucủa hệ thống quản lý chất thải rắn.

 Dân cư ở các căn hộ riêng thấp tầng có trách nhiệmmang chất thải rắn và vật liệu tái sinh đến các thùngchứa đặt trong hoặc gần nhà

 Loại thùng chứa sử dụng tùy thuộc vào quy định vềphân loại chất thải, có nơi quy định phân loại theo yêucầu của nhà máy thu hồi vật liệu, có nơi yêu cầu phânloại theo mục đích xử lý,…

 Dân cư có trách nhiệm mang thùng chứa rác đến lềđường nơi thu gom

 Đối với khu nhà thấp tầng và trung bình cũng tương tựnhư những căn hộ riêng thấp tầng, tuy nhiên có thểthay đổi đôi chút tùy thuộc vào vị trí lưu trữ và phươngpháp thu gom chất thải.

 Các vị trí lưu trữ chất thải có thể là tầng hầm, ngoài trời

Thu gom lưu trữ

 Ở những tòa nhà cao tầng, các phương pháp chung nhất dùng để quản lý chất thải rắn bao gồm một hoặc nhiều phương pháp sau:

 (1) nhân viên thu gom có trách nhiệm mang chất thải

từ các tầng về tập trung tại tầng hầm hoặc khu vựcquy định,

 (2) người dân có trách nhiệm mang chất thải về tậptrung tại tầng hầm hoặc khu vực quy định,

 (3) người dân có trách nhiệm mang chất thải đến bỏvào các máng đổ rác theo quy định đặt ở khu vựctrống của mỗi tầng trong tòa nhà

 Chất thải từ các máng đổ rác được thu gom vào cácthùng chứa lớn hơn, ép vào các thùng chứa hoặc đóngkiện trực tiếp.

 Người dân phải mang các thành phần có thể tái sinhđến khu vực quy định của mỗi tầng hoặc đặt tại nơi thugom quy định

 Các máng đổ rác thường đặt ở khu vực tập trung rácquy định

 Các chất thải có kích thước lớn, cồng kềnh thườngmang thẳng đến nơi tập trung rác

 Ở nhiều tòa nhà, máng đổ rác thường nối với nhữngmáy ép rác lớn

Hình thức thu gom

Thu gom lưu trữ

 Rác sau khi được tập trung tại các điểm quy định sẽ được thu gom và vận chuyển đến trạm trung chuyển / trạm xử lý hoặc bãi chôn lấp.

loại thành:

 (1) hệ thống thu gom container di động:

• loại cổ điển

• loại trao đổi thùng chứa

 (2) hệ thống thu gom container cố định

Hệ thống thu gom container di động:

 Loại cổ điển

Hệ thống thu gom container di động - loại cổ điển

 Quy trình thu gom:

 Xe thu gom sẽ đi (xe không) từ trạm xe đến nơi thu gom rác (hộ gia đình, nơi tập trung rác của khu dân cư), lấy thùng chứa đầy rác đặt lên xe,

 Chở đến nơi tiếp nhận (có thể là điểm hẹn, trạm trung chuyển, nhà máy xử lý, trạm phân loại tập trung hay bãi chôn lấp), đổ rác,

 Mang thùng rác rỗng trở về vị trí đã lấy rác, trả thùng rác rỗng về vị trí cũ

 Vận chuyển từ vị trí này đến vị trí cần thu gom tiếp theo hoặc trở về trạm xe (khi đã hoàn tất công tác thu gom).

Hệ thống thu gom container di động:

 Loại trao đổi thùng chứa

Hệ thống thu gom container di động - loại trao đổi thùng chứa

 Quy trình thu gom

 Xe thu gom đi từ trạm xe nhưng với một thùng rácrỗng trên xe, đến vị trí thu gom đầu tiên, đặt thùngrác rỗng xuống và nhấc thùng chứa đầy rác lên xe,

 Vận chuyển đến nơi tiếp nhận, đổ rác, mang thùngrác rỗng đến nơi thu gom tiếp theo (mà không cần trở

về vị trí thu gom trước đó)

 Quy trình này sẽ được lặp lại cho đến khi hoàn tấtcông tác thu gom rác của một ngày làm việc Khi đóngười thu gom sẽ mang thùng rác rỗng từ nơi tiếpnhận trở về trạm xe

Hệ thống thu gom container cố định

Hệ thống thu gom container cố định

 Quy trình thu gom:

 Xe thu gom (loại xe có thùng chứa) sẽ đi từ trạm xeđến vị trí thu gom, lấy thùng chứa rác đổ lên xe, trảthùng rỗng về vị trí cũ rồi đi đến vị trí thu gom tiếptheo, cứ như thế cho đến khi thùng chứa trên xe đãđầy

 Khi đó, xe thu gom sẽ vận chuyển rác đến nơi tiếpnhận, đổ rác và vận chuyển đến vị trí lấy rác đầu tiêncủa tuyến thu gom tiếp theo

 Khi hoàn tất công tác thu gom rác của một ngày làmviệc, xe thu gom sẽ vận chuyển từ nơi tiếp nhận vềtrạm xe

 Vị trí, chu kỳ / thời gian lấy rác

 Số người thu gom, loại xe thu gom

 Tuyến lấy rác phải bắt đầu và kết thúc ở gần đường giao thông chính

 Ở vùng đồi núi, cao nguyên, tuyến lấy rác phải bắt đầu từ trên cao xuống

 Vị trí container cuối cùng phải ở gần nơi tiếp nhận rác nhất

 Ở khu vực dễ tắc nghẽn giao thông phải tổ chức lấy rác ngoài giờ cao điểm

 Vị trí có nhiều rác phải được lấy trước

 Những vị trí ít rác phải được thu gom trong cùng chuyến hoặc cùng ngày lấy rác

 Các trạm trung chuyển được sử dụng để tối ưu hóa năng suất lao động của đội đi thu gom và đội xe vận chuyển.

 Trạm trung chuyển được sử dụng khi:

 (1) xảy ra hiện tượng đổ chất thải rắn không đúng quy định do khoảng cách vận chuyển quá xa,

 (2) vị trí thải bỏ quá xa tuyến đường thu gom (thường lớn hơn

16 km),

 (3) sử dụng xe thu gom có dung tích nhỏ (thường nhỏ hơn 15

m3),

 (4) khu vực phục vụ là khu dân cư thưa thớt,

 (5) sử dụng hệ thống container di động với thùng chứa tương đối nhỏ để thu gom chất thải từ khu thương mại,

 (6) sử dụng hệ thống thu gom thủy lực hoặc khí nén.

 Trạm trung chuyển được sử dụng để trung chuyển chất thải rắn từ xe thu gom và xe vận chuyển nhỏ sang xe lớn hơn.

 Tùy theo phương pháp sử dụng để chất chất thải rắn lên xe,

có thể phân loại trạm trung chuyển thành 3 loại:

 (1) chất tải trực tiếp,

 (2) chất tải lưu trữ,

 (3) kết hợp chất tải trực tiếp và chất tải thải bỏ

 Trạm trung chuyển cũng được phân loại theo công suất (lượng chất thải có thể trung chuyển/vận chuyển) như sau:

 loại nhỏ: công suất < 100 tấn/ngày,

 loại trung bình: công suất khoảng 100 – 500 tấn/ngày

 loại lớn: > 500 tấn/ngày

Trung chuyển và vận chuyển

 Hoạt động của mỗi trạm trung chuyển bao gồm:

 (1) tiếp nhận các xe thu gom rác,

Trung chuyển và vận chuyển

 Đối với mỗi trạm trung chuyển cần xem xét:

 (1) số lượng xe đồng thời trong trạm,

 (2) khối lượng và thành phần rác được thu gom vềtrạm,

 (3) bán kính hiệu quả kinh tế đối với mỗi loại xe thugom,

 (4) thời gian để xe thu gom đi từ vị trí lấy rác cuốicùng của tuyến thu gom về trạm trung chuyển

Trung chuyển và vận chuyển

những phương tiện chủ yếu được sử dụng để vận chuyển chất thải rắn.

 Hệ thống khí nén và hệ thống thủy lực cũng được dùng.

 Ở những nơi có thể vận chuyển chất thải từ trạm trung chuyển đến bãi chôn lấp bằng xe vận tải thì các loại xe có toa moóc, xe có toa kéo một cầu và

xe ép được dùng để vận chuyển ở bất cứ loại trạm trung chuyển nào.

Trung chuyển và vận chuyển

được sử dụng phải thỏa mãn những yêu cầu sau:

 (4) không vượt quá giới hạn khối lượng cho phép,

 (5) phương pháp tháo dỡ chất thải phải đơn giản và

có khả năng thực hiện độc lập

Lựa chọn phương pháp xử lý

 Thành phần, tính chất chất thải rắn

 Tổng lượng chất thải rắn cần xử lý

 Khả năng thu hồi sản phẩm, năng lượng

 Yêu cầu bảo vệ môi trường

Xe ép rác

 Hiện tại tất cả các địa phương đều sử dụng biện phápchôn lấp chất thải với số lượng trung bình 1 bãi chônlấp/1 đô thị, trong đó có tới 85% - 90% các bãi chônlấp không hợp vệ sinh với nguy cơ gây ô nhiễm môitrường cao.

 Thực tế triển khai cho thấy phần lớn các công nghệ xử

lý rác của nước ngoài đều không hiệu quả vì không phùhợp với đặc thù rác thải sinh hoạt rất phức tạp, độ ẩmcao và chưa được phân loại đầu nguồn ở các đô thị ViệtNam

 “Bãi chôn lấp hợp vệ sinh là bãi chôn lấp chất thải rắn

đô thị được thiết kế và vận hành sao cho các tác độngđến sức khỏe cộng đồng và môi trường được giảmthiểu đến mức thấp nhất”

Bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Thiết kế bãi chôn lấp

Lớp lót đáy và lớp phủ đỉnh ô chôn lấp

Các vấn đề cần lưu ý

 Lựa chọn vị trí

 Quản lý khí sinh ra

 Kiểm soát nước rỉ rác

 Kiểm soát nước bề mặt

 Xây dựng qui trình vận hành

 Cấu trúc bãi chôn và sự sụt lún

 Quan trắc chất lượng môi trường

 Đóng cửa và tái sử dụng diện tích bãi

Bãi chôn lấp hợp vệ sinh

bãi chôn lấp rác

Dân số phục vụ (ngàn người)

Lượng rác

xử lý (tấn/năm)

Diện tích bãi chôn (ha)

Thời hạn

sử dụng (năm)

Thiết kế bãi chôn lấp

Hệ thống thu khí

BCL Phủ đỉnh

Lớp phủ hàng

ngày Lớp phủ trung

gian

Thiết kế bãi chôn lấp

Vận hành ít nhất 5 năm

Thu hồi năng lượng từ khí bãi rác

Bãi chôn lấp rác ở Tp HCM

1 Bãi chôn lấp Đông Thạnh Xã Đông Thạnh,

Phương pháp nhiệt

 Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp nhiệt là quá trình sử dụng nhiệt để chuyển hóa chất thải từ dạng rắn sang dạng khí, lỏng và tro…đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt.

 Trong điều kiện không có oxy → nhiệt phân

 Với một lượng oxi cần thiết vừa đủ để đốt cháy hoàntoàn → thiêu đốt

 Đốt không hoàn toàn dưới điều kiện thiếu không khí

để tạo ra CO, H2, và hydrocarbon → khí hóa

Hệ thống thiêu đốt

 Đốt CTR để làm giảm thể tích bằng quá trình nhiệt

và oxy hóa hóa học.

 Sản phẩm cuối cùng: khí nhiệt độ cao, nitơ, CO2, hơi nước, tro.

 Kết hợp để xử lý chất thải nguy hại.

 Nhiệt lượng sinh ra từ quá trình đốt tận dụng cho các thiết bị tiêu thụ nhiệt: lò hơi, lò luyện kim, lò nung, lò thủy tinh, máy phát điện

Hệ thống nhiệt phân

 Nhiệt phân là quá trình phân hủy hay biến đổi hoá họcchất thải rắn xảy ra do nung nóng trong điều kiệnkhông có oxy và tạo ra sản phẩm cuối cùng dưới dạngrắn, lỏng và khí

 Nguyên lý của vận hành quá trình nhiệt phân gồm haigiai đoạn

 Giai đoạn một là quá trình khí hoá Chất thải được gia nhiệt để tách thành phần dễ bay hơi như khí cháy, hơi nước… ra khỏi thành phần cháy không hoá hơi và tro.

 Giai đoạn hai các thành phần bay hơi được đốt ở điều kiện phù hợp để tiêu hủy hết các cấu tử nguy hại.

Hệ thống khí hóa

 Khí hóa là quá trình đốt các loại vật liệu trong điều kiện thiếu oxy Mặc dù phương pháp này đã được phát hiện vào thế kỷ 19 nhưng việc áp dụng chỉ thực hiện thời gian gần đây đối với xử lý chất thải rắn.

 Kỹ thuật khí hóa được áp dụng với mục đích là làm giảm thể tích chất thải và thu hồi năng lượng.

Chế biến phân compost

Chế biến Compost

Phân compost

Phân compost

Chất thải Compost

Chỉ khả thi khi

Chất lượng compost đáp ứng yêu cầu của người

nông dân

Phân compost

Nguyên liệu

làm compost?

Rác vườn

Rác phân loạiRác hỗn hợpKết hợp CTRSH

và bùn XLNT

Phân compost

Ủ compost Tiền xử lý

Chất thải

CHC + O2 → CO2 + H2O + Nhiệt

Hậu xử lý

Compost Khí thải

Không khí

Phân loại phương pháp sinh học theo

 CTR có được chứa trong container hay không

Vấn đề của phân compost

đất

Phân compost thành phẩm

Chuyển hóa hóa học

các phản ứng thủy phân được sử dụng để tái sinh các hợp chất như là glucose và một loạt các phản ứng khác dùng để tái sinh dầu tổng hợp, khí và acetate cellulose.

 Kỹ thuật xử lý chất thải rắn bằng phương pháp hóa học phổ biến nhất là phản ứng thủy phân cellulose dưới tác dụng của acid và quá trình biến đổi metan thành metanol.

Phản ứng thủy phân acid

 Cellulose hình thành là do sự liên kết của hơn 3000 đơn vị phân tử glucose, cellulose có đặc điểm là hòa tan trong nước và các dung môi hữu cơ Nếu cellulose được thủy phân thì glucose sẽ được tái sinh.

(C6H10O5)n + H2O → nC6H12O6

 Đường và glucose được trích ly từ cellulose có thể được biến đổi bằng các phản ứng sinh học và hoá học tạo thành sản phẩm là rượu và các hoá chất công nghiệp.

Sản xuất metanol từ metan

 Metan được hình thành do quá trình phân hủy yếm khí của các chất thải rắn hữu cơ có thể được biến đổi thành methanol nhờ sử dụng xúc tác.

CH4 + H2O → CO + 3H2

CO + 2H2 → CH3OH

 Thuận lợi của việc sản xuất metanol từ khí biogas

có chứa metan là metanol có thể lưu trữ và vận chuyển dể dàng hơn là việc vận chuyển khí metan.

Tái sinh tái chế

 Phân loại rác tại nguồn

 Rác dễ phân hủy → phân bón

 Kim loại, nhựa, giấy, …→ tái chế

 Rác khó phân hủy→ chôn lấp

Rác hữu cơ

Tái sinh tái chế

Rác khó phân hủy

Tái sinh tái chế

Nội dung

4.3.1 Khái niệm về chất thải nguy hại

4.3.2 Quản lý chất thải nguy hại

4.3.3 Các phương pháp xử lý chất thải nguy hại

 Chất thải nguy hại là chất thải chứa các chất hoặc hợp chất

có một trong những đặc tính gây nguy hại trực tiếp (dễ cháy, dễ nổ, làm ngộ độc, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm và các đặc tính gây nguy hại khác), hoặc tương tác với những chất khác gây nguy hại cho môi trường và cho sức khoẻ con người (Quy chế quản lý chất thải nguy hại kèm theo Quyết định số 155/1999/QĐ-TTg ngày 16/7/1999 của Thủ tướng Chính phủ).

 Danh mục các chất thải nguy hại được ghi trong phụ lục kèm theo của Quy chế quản lý chất thải nguy hại nêu trên Bên cạnh khái niệm nêu trên về chất thải nguy hại còn có một số khái niệm khác cũng tương tự: “Chất thải nguy hại

là chất thải có một trong 5 đặc tính sau: dễ phản ứng, dễ bốc cháy, ăn mòn, độc hại và phóng xạ” Trong đó chất dễ phản ứng là chất không bền vững trong điều kiện thông thường.

 Phân loại chất thải nguy hại theo hình thức tác động:

 Phân loại chất thải nguy hại theo môi trường chất độc tồn tại

 chất độc tồn tại ngay trong các vật liệu, chất thải sử dụng / tiếp xúc, thải ra trong quá trình sản xuất làm ô nhiễm nguồn nước tự nhiên và nước thải

Quản lý

 Kiểm soát có hiệu quả quá trình phát sinh, lưu giữ

xử lý, tái chế và tái sử dụng, chuyên chở, thu hồi và chôn lấp các chất thải nguy hại có ý nghĩa cực kỳ quan trọng, nhằm bảo vệ sức khỏe và môi trường chuẩn mực, cũng như quản lý tài nguyên thiên nhiên và phát triển bền vững.

Giai đoạn Qui trình quản lý

1 Quản lý nguồn phát sinh chất thải

2 Thu gom và vận chuyển

 Tuy nhiên phương án này thường chỉ dùng đối với một

số loại rác thải rất độc, quý hiếm, có giá trị cần tái chế

 Có nhiều phương pháp xử lý chất thải nguy hại, có thểtóm lược lại thành 3 phương pháp chính như sau:

 Phương pháp hóa lý và hóa học

 Phương pháp sinh học

 Phương pháp đóng rắn và ổn định

Phương pháp hóa lý và hóa học

 Phương pháp hoá lý: tách chất thải nguy hại từ pha này sang pha khác, hoặc để tách pha nhằm giảm thể tích dòng thải chứa chất thải nguy hại.

 Ví dụ: keo tụ, hấp phụ, điện phân…

thải nguy hại thành chất không độc hại hoặc ít nguy hại.

 Ví dụ: ôxyhoá/khử, trung hoà, thuỷ phân, kết tủa, đốtcháy với oxy