Đề cương ôn tập quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại

Đề cương ôn tập QLCTR CTNH CD13KM CM Lý thuyết: 1, Định nghĩa chất thải rắn, chất thải nguy hại. Nêu các tính chất của chúng. Chất thải rắn là vật chất được thải ra được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác của con người. Chất thải rắn có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc ở dạng sệt có độ ẩm < 80% Chất thải nguy hại là chất thải chứa các chất hoặc hợp chất có 1 trong những đặc tính gây hại trực tiếp( cháy, nổ, ngộ độc, ăn mòn, gây ô nhiễm,….) hoặc tương tác với các chất khác gây nguy hại đến MT hoặc sức khỏe của con người. Các tính chất của chúng a) Tính chất vật lý Khối lượng riêng của CTR được định nghĩa là khối lượng của vật chất tính trên một đơn vị thể tích chất thải( kgm3). Khối lượng riêng của chất thải rắn có thể thay đổi tùy thuộc vào những trạng thái của chúng như chất thải đổ đống có nén hoặc không nén. b) Tính chất hóa học Các thông số liên quan đến khả năng cháy Độ ẩm( lượng nước mất đi sau khi sấy ở 1050 C trong 1 giờ) Chất dễ cháy bay hơi( khối lượng mất đi thêm vào khi đem mẫu chất thải rắn đã sấy ở 1050 C trong 1 giờ đốt cháy ở nhiệt độ 9500C trong lò nung kín). C cố định là phần vật liệu còn lại dễ cháy sau khi các chất bay hơi đã bị loại ra

Đề cương ôn tập QLCTR & CTNH CD13KM CM

Lý thuyết:

1, Định nghĩa chất thải rắn, chất thải nguy hại Nêu các tính chất của chúng

Chất thải rắn là vật chất được thải ra được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc hoạt động khác của con người Chất thải rắn có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc ở dạng sệt có độ ẩm < 80%

Chất thải nguy hại là chất thải chứa các chất hoặc hợp chất có 1 trong những đặc tính gây hại trực tiếp( cháy, nổ, ngộ độc, ăn mòn, gây ô nhiễm,….) hoặc tương tác với các chất khác gây nguy hại đến MT hoặc sức khỏe của con người

Các tính chất của chúng

a) Tính chất vật lý

Khối lượng riêng của CTR được định nghĩa là khối lượng của vật chất tính trên một đơn vị thể tích chất thải( kg/m3) Khối lượng riêng của chất thải rắn có thể thay đổi tùy thuộc vào những trạng thái của chúng như chất thải đổ đống có nén hoặc không nén

b) Tính chất hóa học

Các thông số liên quan đến khả năng cháy

- Độ ẩm( lượng nước mất đi sau khi sấy ở 1050 C trong 1 giờ)

- Chất dễ cháy bay hơi( khối lượng mất đi thêm vào khi đem mẫu chất thải rắn đã sấy ở 1050 C trong 1 giờ đốt cháy ở nhiệt độ 9500C trong lò nung kín)

- C cố định là phần vật liệu còn lại dễ cháy sau khi các chất bay hơi đã bị loại ra

- Tro ( là khối lượng còn lại sau khi đốt cháy hoàn toàn trong buồng kín)

- Ngoài ra còn có Oxi,

c) Tính chất sinh học

Các chất hữu cơ có thể bị vi sinh vật phân hủy ở điều kiện hiếu khí hoặc yếm khí Ngoài các thành phần hữu cơ các vi sinh vật còn cần các nguyên tố đa lượng và vi lượng để xây dựng các tế bào mới, một phần các nguyên tố này cũng có sẵn trong chất thải

Sự phát sinh mùi của CTR thường xảy ra nhanh hơn khi thời tiết nóng ẩm do hệ quả của phân hủy kỵ khí trong CTR tạo ra khí H2S có mùi trứng thối

Màu đen của CTR khi bị phân hủy là do tạo thành sunfit kim loại.Ngoài ra trong quá trình phân hủy kỵ khí CTR còn tạo ra các hợp chất gây mùi khó chịu khác như metyl mercaptan và acid aminobbutyric

Quá trình nở ruồi của CTR diễn ra trong 2 tuần

- Phát triển trứng (8- 12h)

- Giai đoạn đầu của ấu trùng( 20h)

- Giai ddaonj hai của ấu trùng( 24h)

- Giai đoạn ba của ấu trùng sau 3 ngày

- Giai đoạn thành ruồi con mất 4- 5 ngày

- Thành ruồi trưởng thành từ 9- 11 ngày

Câu 2 Các phương pháp xử lý chất thải rắn: cơ học, tái chế, ủ phân, đốt, chôn lấp Nêu định nghĩa ưu nhược điểm của các phương pháp này Hình vẽ ( nếu có) của chúng.

Phương pháp cơ học

Tách, chia các hợp phần của CTR

Mục đích: là phương pháp dùng để thuận tiện cho việc lưu trữ, vận chuyển và xử lý sâu hơn ở các quy trình tiếp theo

Có thể chia làm 2 loại:

- Thủ công: dùng sức người

- Cơ giới: Trong công nghệ có sấy khô, nghiền sau đó mới dùng thiết bị tách( quạt gió, quán xích- xiclon), nói chung là

sử dụng máy móc

Ngoài ra còn có thể chia theo bản chất của quá trình xử lý( kích thước, khối lượng, điện trường)

- Phân loại theo kích thước: là quá trình phân loại hỗn hợp các vật liệu CTR có kích thước khác nhau thành 2 hay nhiều loại vật liệu có cùng kích thước bằng cách sử dụng các loại sàng

có kích thước khác nhau

- Phân loại theo khối lượng: là dùng để phân loại các CTR có khối lượng nhẹ như giấy, nhựa ra khỏi các CTR có khối lượng lớn hơn như đất, đá, gạch bằng khí động lực học Nguyên tắc của phương pháp này là thổi dòng không khí đi

từ dưới lên trên qua lớp vật liệu hỗn hợp, khi đó các vật liệu nhẹ sẽ được cuốn theo dòng khí, tách ra khỏi các vật liệu nặng hơn( quát gió hoạt động tạo áp lực  áp lực khí quyển

 chất nặng rơi xuống, vật nhẹ theo luồng khí lắng ở xiclon

- Phân loại theo điện trường và từ tính: là kỹ thuật phân loại được dùng để tách kim loại màu ra khỏi hỗn hợp CTR dựa vào tính chất điện từ và từ trường

Phương pháp ép kiện: CTR được băng tải chuyền đưa qua hệ thống ép rác bằng thủy lực với mục đích giảm thiểu tối đa diện tích chứa rác Sau khi ép rác sẽ thành các kiện có hình vuông và hình chữ nhật rắn chắc phù hợp cho quá trình vận chuyển và xử lý sau

Phương pháo cắt và nghiền: là phương pháp áp dụng để làm giảm tối đa thể tích CTR giúp CTR thuận lợi cho quá trình xử lý tiếp theo như sinh học hay thiêu đốt

Ưu điểm:

- Làm giảm thể tích rác có thể giúp dễ dàng vận chuyển

Nhược điểm:

- Chỉ là giai đoạn đầu của quá trình xử lý nên không xử lý được triệt để như các phương pháp khác

Phương pháp tái chế

Định nghĩa: tái chế là hoạt động thu hồi lại từ chất thải các thành phần có thể sử dụng để chế biến thành các sản phẩm mới sử dụng lại cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất

Phân loại:

- Tái chế vật liệu: gồm các hoạt động thu gom vật liệu có thể tái chế từ dòng rác, xử lý trung gian và sử dụng vật liệu này

để tái sản xuất các sản phẩm mới hoặc sản phẩm khác

- Tái chế nhiệt: gồm các hoạt động khôi phục năng lượng từ rác thải

Hoạt động tái chế và thu hồi được thực hiện thông qua hệ thống thu gom chất thải rắn theo mạng lưới 3 cấp gồm: người thu gom, đồng nát và buôn bán phế liệu

- Cấp thứ nhất( gồm người đồng nát và người nhặt rác): hai nhóm người này có cùng chức năng trong hệ thống thu gom

nhưng lại khác nhau về địa điểm hoạt động, công cụ làm việc và nhu cầu vốn lưu động

- Cấp thứ 2( gồm những ngưới thu mua đồng nát và người thu mua phế liệu từ người thu nhặt tại bãi đổ rác, người nhặt rác

và đồng nát trên vỉa hè trong toàn thành phố): những người thu mua phế liệu này cũng tiến hành theo cách tương tự tại những nơi cố định

- Cấp thứ ba gồm những người buôn bán hoạt động kinh doanh với quy mô lớn hơn ở nhiều địa điểm cố định và các đại lý thu mua thường là điểm nút đặc biệt trong buôn bán như các bên trung gian giữa các ngành công nghiệp và người bán lại

Tùy thuộc vào vị trí, nguồn vật liệu, công nghệ sản xuất, thành phần chất thải mà lựa chọn các phương pháp tái sinh khác nhau Các loại chất thải rắn và xỉ không thể sử dụng được nữa được đổ

ở bãi chôn lấp hoặc đổ xuống biển

Ưu điểm:

- Tiếp kiệm tài nguyên thiên nhiên bởi việc sử dụng vật liệu được tái chế thay cho vật liệu gốc

- Giảm lượng rác thông qua việc giảm cho phí đổ thải, giảm tác động môi trường do đổ thải gây ra, tiếp kiệm diện tích chôn lấp

- Một lợi ích quan trọng là có thể thu lợi nhuận từ hoạt động tái chế; hoạt động tái chế lúc này sẽ mang tính kinh doanh vì thế có thể giải thích tại sao các vật liệu tái chể hiện được thu gom ngay từ nguồn phát sinh cho tới khâu xử lý và tiêu hủy cuối cùng

Nhược điểm:

- Công nghệ tái chế còn lạc hậu mang tính thủ công nên hiệu quả không cao và nếu tái chế không đúng quy trình đối với chất thải nguy hại còn có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường

Phương pháp ủ sinh học(ủ phân)

Khái niệm: là phương pháp sử dụng vi sinh vật để ổn định các thành phần hữu cơ có trong CTR Trước khi sử dụng hoặc xử lý tiếp phân hữu cơ là các chất mùn ổn định thu được từ quá trình phân hủy chất hữu cơ trong CTR không chứa các mầm bệnh, côn trùng và có thể lưu trữ an toàn có lợi cho sự phát triển cây trồng gọi là phân vi sinh

Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy là CO2, CH4, H2O

và các hợp chất hữu cơ bền vững như lignin, xenlulo, sợi,

Quá trình ủ được thực hiện 2 phương pháp: yếm khí và hiếu khí Phương trình phản ứng của vi vinh vật hiếu khí( TỰ CÂN BẰNG)

CaHbOcNd + O2  aCO2 + H2O + a NH3

Phương trình phản ứng của vi sinh vật kỵ khí

CaHbOcNdSe + H2O  CO2 + cH2S + dNH3 + CH4

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ phân vi sinh

- Độ ẩm của CTR (tối ưu là từ 52- 58%)

- Nguyên liệu làm phân hữu cơ

- Quá trình phân loại

- Cắt nghiền rác

- Tỷ lệ phối trộn( tối ưu C:N = 20:1 đến 50:1 nhưng tối ưu là

tỷ lệ 35:1)

- Nhóm vi sinh vật tham gia vào quá trình phân hủy

- Độ pH tối ưu là 6- 8 tuy nhiên pH có thể sẽ thay đổi trong quá trình ủ

- Các chất kìm hãm sự phát triển của vsv

- Không khí

- Nhiệt độ( tối ưu là 40- 550C)

Một số kỹ thuật ủ phân vi sinh

- Phương pháp ủ ngoài trời là phương pháp ủ và vật liệu ủ được để lộ thiên ngoài trời cho tự phân hủy

- Phương pháp ủ trong contenner là phương pháp ủ mà vật liệu ủ được chứa trong conterner ở trong hầm kín của nhà( kỵ khí)

- Phương pháp thổi khí thụ động là phương pháp mà không khí được cung cấp tới hệ thống ủ theo các con đường tự nhiên như khuếch tán gió,

- Phương pháp thổi khí cưỡng bức là phương pháp không khí được cung cấp tới hệ thống ủ bằng quạt thổi hoặc bơm khí nén qua hệ thống ống phân phối khí

- Phương pháp ủ theo luống dài là phương pháp ủ mà vật liệu

ủ được sắp xếp theo các luống dài và hẹp

- Phương pháp ủ thành đống là phương pháp ủ mà vật liệu ủ được xếp thành 1 đống to

Ưu điểm:

- Sử dụng lại được các chất hữu cơ có trong thành phần chất thải để chế biến làm phân bón phục vụ cho nông nghiệp

- Vận hành đơn giản không yêu cầu kỹ thuật cao

- Làm giảm diện tích chôn lấp rác thải

Nhược điểm:

- Việc phân loại rác gây nhiều khó khắn

- Phân ủ ra chất lượng chưa cao, không đồng đều và không có đầu ra đảm bảo cho sản phẩm

- Quá trình xử lý kéo dài( thường từ 2-3 tháng), tốn diện tích

Phương pháp chôn lấp

Khái niệm:

- Chôn lấp là phương pháp lưu trữ chất thải trong 1 bãi và có đất phủ bên trên

- Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh là phương pháp chôn lấp

có kiểm soát sự phân hủy CTR khi chúng tạo thành khí thải

và nước rỉ rác

CTR được chấp nhận chôn lấp tại bãi chôn lấp hợp vệ sinh là tất cả các loại chất thải không nguy hại, có tính phân hủy tự nhiên theo thời gian bao gồm: rác thải gia đình, rác thải chợ, đường phố, giấy bìa, cành cây nhỏ, lá cây, tro, củi, gỗ mục, vải, rác văn phòng, rác khách sạn nhà hàng ăn uống, phế thải sản xuất ko nằm trong danh mục chất thải nguy hại từ công nghiệp, bùn sệt từ trạm

xử lý nước,

Rác thải ko được chấp nhận tại bãi chôn lấp hợp vệ sinh là: rác thuộc danh mục chất thải nguy hại, rác có tính lây nhiễm, rác phóng xạ, các loại tồn dư thuốc bảo vệ thực vật, phế thải vật liệu xây dựng khai khoáng,

Phân loại theo hình thức chôn lấp

Bãi hở Chôn dưới

biển

Bãi chôn lấp hợp

vệ sinh

Ưu điểm Chi phí xử lý ít

nhất

Ko phải phân loại, làm giảm ô nhiễm nôi trường Nhược

điểm

Mất mỹ quan, gây

ô nhiễm nước đất

và không khí Tốn diện tích

ảnh hưởng đến hệ sinh thái biển đặc biệt là lớp sinh vật đáy

Tốn diện tích, quản lý ko tốt có thể gây ô nhiễm, gây nổ

Phân loại theo địa hình

- Phương pháp đào hố, rãnh

- Phương pháp chôn lấp trên khu vực đất bằng phẳng

- Phương pháp hẻm núi/lồi lõm

Phân loại theo loại CTR

- Bãi chôn lấp CTR khô

- Bãi chôn lấp CTR ướt

- Bãi chôn lấp CTR hỗn hợp

Phân loại theo kết cấu:

- Bãi chôn lấp nổi

- Bãi chôn lấp chìm

- Bãi chôn lấp kết hợp

- Bãi chôn lấp ở khe núi Phân loại theo quy mô

STT Quy mô Dân số(x103)

người

Lượng rác( tấn/

năm)

Diện tích bãi(

ha)

Tg xử lý( năm)

2 Loại vừa 100-350 65.000 10-30 10-30

3 Loại lớn 350-1000 200.000 30-50 30-50

4 Loại rất

lớn

>1000 >200.000 >50 >50

Lựa chọn vị trí bãi chôn lấp

- Phải có khoảng cách thích hợp với khu vực dân cư gần nhất( không quá gần cũng không quá xa)

- Điều kiện hướng gió thích hợp

- Cách xa sân bay 3km

- Đường giao thông thuận lợi, cách xa dòng nước ít nhất 1km Cách bố trí và chuẩn bị mặt bằng bãi chôn lấp

Khi bố trí mặt bằng bãi chôn lấp cần chú ý thiết kế các công trình sau: đường ra vào bãi, các công trình phụ trợ, rào chắn, các trạm

xử lý nước rỉ rác, trạm bơm,

Kỹ thuật vận hành bãi chôn lấp cần tuân thủ các nguyên tắc:

- Toàn bộ rác chôn lấp được đổ thành từng lớp riêng rẽ, độ dày không quá 60cm

- Sau khi đổ rác được các xe tải, xe bánh xích nèn chặt rồi mới đổ lớp tiếp theo; trước khi đổ trên lớp rác đã đầm nén người ta sẽ phủ 1 lớp đất hoặc lớp vật liệu phủ có độ dày từ 10-15cm Mỗi ngày người ta sẽ phủ đất 1 lần

- Cần tiến hành các biện pháp phòng ngừa để tránh hỏa họa, chuột bọ gặm nhấm trong khu vực bãi chôn lấp

- Các nhân viên làm việc tại bãi cần được trang bị, đào tạo đầy đủ

- Hệ thống xử lý nước rác

• Nước rác là nước phát sinh từ quá trình phân hủy CHC

có trong CT

• Hệ thống thu gom nc rác cần được đặt dưới lớp rác và trên lớp chống thấm

• Hệ thống thoát nước rác phải là hệ thống rãnh kín hoặc rãnh hở bố trí xung quanh bãi

• Nước rác có tỷ lệ CHC rất cao do đó hệ thống xử lý phải được thiết kế đầy đủ

- Hệ thống xử lý khí thải

• Bao gồm các ống dẫn khí và thu khí

• Khí thải là sản phẩm của quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ có trong rác thải được chia làm 3 giai đoạn: giai đoạn 1 chủ yếu là các khí CO2, N2, O2; giai đoạn 2 gồm khí CH4, CO2 và các khí khác; giai đoạn 3 thì lượng khí giảm dần có đến hết

• Gồm 2 loại: hệ thống chủ động thu gom khí( dành cho bãi có quy mô lớn trở lên và sử dụng khí cho mục đích kinh tế) và hệ thống phát tán tự nhiên( áp dụng cho bãi chôn lấp vừa và nhỏ để khí phát tán ra ngoài)

Điều kiên đóng bãi chôn lấp

Khi lượng rác đã đầy theo thiết kế và cơ quan quản lý bãi không muốn chôn lấp nữa hoặc có lý do đặc biệt khác thì người ta tiến hành đóng bãi chôn lấp và đựơc tiến hành theo nguyên tắc sau:

- Cơ quan quản lý phải gửi công văn tới cơ quan có thẩm quyền để thông báo thời gian đóng bãi

- Trong thời gian 6 thánh từ ngày đóng bãi phải trình báo hiện trạng bãi chôn lấp

- Sau khi đóng bãi được 15 năm mặt bằng sẽ được thiết kế làm khu công viên,sân bóng, bãi đỗ xe hoặc khu vui chơi giải trí

Ưu điểm:

- Phù hợp với những nơi có diện tích rộng

- Xử lý được tất cả các loại CTR

- Linh hoạt trong quá trình sử dụng

- Đầu tư ban đầu và chi phí hoạt động thấp hơn các phương pháp khác

- Thu hồi năng lượng( từ khí gas)

- BCL sau khi đóng cửa có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như bãi đỗ xe, công viên,

Nhược điểm

- Tốn nhiều diện tích đất chôn lấp

- Lây lan dịch bệnh ( từ ruồi, nhặng, các loại côn trùng)

- Gây ô nhiễm môi trường nước, đất, không khí xung quanh BCL

- Có nguy cơ cháy nổ, gây nguy hiểm

- Ảnh hưởng tới cảnh quan

Phương pháp đốt( thiếu)

Quá trình đốt là quá trình biến đổi chất thải rắn dưới tác dụng của nhiệt độ và quá trình oxy hóa hóa học, bằng cách đốt chất thải ta

có thể giảm thể tích của nó đến 80- 90% Nhiệt độ của buồng đốt phải cao hơn 800 0C và sản phẩm cuối cùng bao gồm khí có nhiệt

độ cao, nito, cacbon, hơi nước và tro

Thiêu đốt CTR là giai đoạn xử lý cuối cùng được áp dụng cho

pháp khác Đây là giai đoạn oxy hóa nhiệt độ cao với sự có mặt của oxy không khí trong đó rác thải được chuyển hóa thành khí và các thành phần không cháy được Khí thải sinh ra trong quá trình thiêu đốt được làm sạch và thoát ra ngoài, tro xỉ thì được đem đi chôn lấp

Phương pháp đốt thường được dùng để đốt các loại chất thải sau:

- Chất thải độc hại về mặt sinh học

- Chất thải không phân hủy sinh học

- Chất thải có thể bốc hơi và do đó dễ phân tán

- Nhựa, cao su và mủ cao su

- Chất thải rắn bị nhiễm khuẩn bởi các hóa chất độc hại

-

Ưu điểm:

- Xử lý được một cách triệt để trong thời gian ngắn

- Có thể tận dụng được nhiệt của quá trình đốt cho các thiết bị tiêu thụ nhiệt như nồi hơi, lò nung, lò luyện kim, phát điện,

- Sử dụng diện tích nhỏ, hiệu quả xử lý cao đối với các loại chất thải hữu cơ chứa vi trùng lây nhiễm cũng như các loại chất thải nguy hại khác

Nhược điểm

- Vốn đầu tư ban đầu cao hơn các phương pháp xử lý khác

- Việc thiết kế, vận hành lò đốt phức tạp đòi hỏi người có năng lực kỹ thuật cao

- Có thể ảnh hưởng tới môi trường và con người nếu các biện pháp kiểm soát quá trình đốt, xử lý khí thải không đảm bảo

và nếu trong thời gian hoạt động nếu lò có hỏng hóc cần thời gian sửa, bảo dưỡng sẽ làm gián đoạn quá trình xử lý