Thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh cho thị trấn khoái châu, huyện khoái châu, tỉnh hưng yên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNTHỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM CHU THỊ TRINH THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT HỢP VỆ SINH CHO THỊ TRẤN KHOÁI CHÂU HUYỆN KHOÁI CHÂ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

CHU THỊ TRINH

THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT HỢP VỆ SINH CHO THỊ TRẤN KHOÁI CHÂU

HUYỆN KHOÁI CHÂU,TỈNH HƯNG YÊN

CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ : 60.44.03.01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS TRỊNH QUANG HUY

Page i

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này làtrung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Nội dung đềtài này là những kết quả nghiên cứu, những ý tưởng khoa học được tổng hợp

từ công trình nghiên cứu, các công tác thực nghiệm, các công trình sản xuất

do tôi trực tiếp tham gia thực hiện

Tôi xin cam đoan, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đượcchỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Chu Thị Trinh

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Môi Trường, Ban Quản lý đàotạo – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian họctập để hoàn thành chương trình thạc sĩ này.

Tôi xin gửi lời cảm ơn UBND huyện Khoái Châu, và UBND thị trấn KhoáiChâu đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi được học tập và thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tới tất cả đồng nghiệp, bạn bè

và người thân đã luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốtthời gian học tập và hoàn thành bản luận văn này

Hà Nội, ngày 04 tháng 05 năm 2015

Tác giả luận văn

Chu Thị Trinh

Page 3

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC CÁC SƠ ĐÔ, HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU .1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Yêu cầu của đề tài 2

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1.Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt 3

1.1.1.Các khái niệm 3

1.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn sinh hoạt 4

1.1.3.Thành phần chất thải rắn sinh hoạt 5

1.2.Giới thiệu các công nghệ xử lý CTRSH 8

1.2.1 Cơ sở lựa chọn các phương pháp xử lý: 8

1.2.2.Chôn lấp rác hợp vệ sinh 8

1.2.3.Phương pháp đốt : 10

1.2.4 Phương pháp ủ phân compost 11

1.3 So sánh các phương án xử lý rác 12

1.4.Những tác động của chất thải rắn đối vói môi trường 14

1.4.1.Ảnh hưởng của chất thải rắn sinh hoạt đến môi trường đất .14

1.4.2 Ảnh hưởng của chất thải rắn sinh hoạt đến môi trường nước 15

1.4.3 Ảnh hưởng của chất thải rắn sinh hoạt đến môi trường không khí 151.4.4 Ảnh hưởng của chất thải rắn sinh hoạt đối với cảnh quan và sức khỏe sức khoẻ cộng

đồng 15

1.5 Quá trình hình thành khí từ bãi chôn lấp 171.5.1.Quá trình hình thành các khí chủ yếu 17

Page 4

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

1.5.2.Quá trình hình thành các chất khí vi lượng: 19

1.6 Quá trình hình thành nước rò rỉ từ bãi chôn lấp 20

1.7 Hiện trạng quản lý rác thải sinh hoạt 20

1.7.1.Hiện trạng quản lý RTSH trên thế giới 20

1.7.2.Hiện trạng quản lý RTSH tại Việt Nam 24

1.7.3.Hiện trạng quản lý RTSH tại thị trấn Khoái Châu 26

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 27

2.2 Nội dung nghiên cứu 27

2.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của thị trấn Khoái Châu, huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên 27

2.2.2.Dự báo dân số và lượng chất thải phát sinh của thị trấn Khoái Châu, huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên 27

2.2.3.Tính toán, thiết kế BCLCTR 27

2.2.4.Đề xuất giải pháp quản lý và vận hành BCL 27

2.3 Phương pháp nghiên cứu 27

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 27

2.3.2 Phương pháp dự báo 27

2.3.3 Phương pháp phân loại thành phần chất thải .28

2.3.4 Phương pháp điều tra 28

2.3.5 Phương pháp tính toán thiết kế 28

2.3.6 Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu 28

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

3.1.Điều kiện tự nhên, kinh tế xã hội của thị trấn Khoái Châu, huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên 29

3.1.1.Điều kiện tự nhiên 29

3.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 313.2 Dự báo về dân số và lượng chất thải phát sinh của thị trấn Khoái Châu,huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên 34

Page 5

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

3.2.1 Dự báo về dân số của thị trấn đến năm 2030 34

3.2.2.Dự báo về khối lượng rác thải phát sinh của thị trấn đến năm 2030 35

3.3.Tính thoán thiết kế bãi chôn lâp 38

3.3.1 Lựa chọn địa điểm 38

3.3.2.Tính toán hệ thống ô chôn lấp 38

3.3.3.Tính toán hệ thống thu gom, xử lý nước rác 42

3.3.4.Tính toán hệ thống thu và xử lý khí 46

3.3.5.Đề xuất giải pháp quản lý và vận hành bãi chôn lấp 57

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 61

1 Kết luận 61

2 Đề nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

Phụ lục 65

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BKHCNMT : Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường

BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường

BVMT : Bảo vệ môi trường

UBND : Ủy ban nhân dân

VSMT : Vệ sinh môi trường

Page vii

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1.Định nghĩa thành phần chất thải rắn sinh

hoạt 6

Bảng 1.2 Các loại chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt .7

Bảng 1.3 : So sánh ưu nhực điểm của các công nghệ xử lý rác 12

Bảng 1.4.Khả năng đáp ứng các yêu cầu của các phương án 13

Bảng 1.5 Mức độ an toàn với môi trường 14

Bảng 1.6 Lượng phát sinh CTRSH đô thị ở một số nước 21

Bảng 1.7 Tỷ lệ CTR xử lý bằng các phương pháp khác nhau ở một số nước 23

Bảng 1.8 Lượng CTRSH đô thị theo vùng địa lý Việt Nam đầu năm 2010 25

Bảng 3.1 Kết quả tính toán dự báo dân số của thị trấn đến năm 2030 35

Bảng 3.2 Lượng CTR sinh hoạt tại thị trấn vào các tháng 4, 5, 6/2014 36

Bảng 3.3 Lượng chất thải phát sinh của thị trấn .37

Bảng 3.4.Thành phần chất thải rắn sinh hoạt ở thị trấn Khoái Châu 46

Bảng 3.5.Khối lượng rác hữu cơ có trong mẫu rác khối lượng 100 kg 47

Bảng 3.6.Thành phần % các nguyên tố trong rác có khả năng phân hủy sinh học 47

Bảng 3.7.Khối lượng các nguyên tố có trong rác phân tích 48

Bảng 3.8.Tổng khối lượng và số mol các nguyên tố trong mỗi thành phần CHC48 Bảng 3.9:Tính toán lượng khí phát sinh từng năm của 100 kg chất thải rắn phân huỷ nhanh .51

Bảng 3.10 Tính toán lượng khí phát sinh từng năm của 100 kg chất thải rắn phân huỷ chậm .54

Bảng 3.11 Tổng lượng khí phát sinh hằng năm (rác phân hủy nhanh và rác phân

hủychậm) 55

Page viii

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

DANH MỤC CÁC SƠ ĐÔ, HÌNH VẼ

Sơ đồ 1.1 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn sinh hoạt

5

Sơ đồ 3.1 Cân bằng nước điển hình của một ô chôn lấp

43

Sơ đồ 3.2.Tốc độ sinh khí cực đại từ CTR phân hủy nhanh 51

Sơ đồ 3.3.Tốc độ sinh khí cực đại từ CTR phân hủy chậm 52

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài.

Trong xu thế phát triển kinh tế xã hội, với tốc độ đô thị hóa ngày càngtăng và sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch, kéotheo mức sống của người dân ngày càng cao đã làm nảy sinh nhiều vấn đề mới,nan giải trong công tác bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng dân cư Lượngchất thải phát sinh từ những hoạt động sinh hoạt của người dân ngày một nhiềuhơn, đa dạng hơn về thành phần và độc hại hơn về tính chất Cách quản lí và xử líCTRSH tại thị trấn Khoái Châu hiện nay đều chưa đáp ứng được các yêu cầu vềviệc hạn chế và bảo vệ môi trường Vì chủ yếu CTR được thu gom, sau đó chônlấp một cách sơ sài, mà không phân loại và xử lý triệt để dẫn đến phát sinhnhiều vấn đề bức xúc Một trong những phương pháp xử lý chất thải rắnđược coi là kinh tế về chi phí đầu tư lẫn chi phí vận hành là theo phương phápchôn lấp hợp vệ sinh Đây là phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biến ở cácquốc gia đang phát triển và thậm chí đối với nhiều quốc gia phát triển Tuynhiên, ở Việt Nam hiện nay nhiều bãi chôn lấp vẫn chưa được thiết kế và xâydựng theo đúng các quy định của một bãi chôn lấp hợp vệ sinh Các bãi nàykhông kiểm soát được mùi hôi, khí độc và nước rỉ rác Đây là nguồn lây ônhiễm tiềm tàng cho môi trường đất, nước và không khí và kết quả là chấtlượng môi trường bị giảm sút Nhằm đáp ứng nhu cầu bức thiết trong tìnhtrạng hiện nay, việc xây dựng bãi chôn lấp CTR sinh hoạt cho thị trấn KhoáiChâu sẽ giải quyết được các vấn đề:

• Từng bước khắc phục tình trạng CTR được tiêu hủy, xả bỏ tùy tiện gâymất vệ sinh môi trường

• Giải quyết ngay được nhu cầu cấp thiết về bãi chôn lấp CTR sinh hoạtcho thị trấn Khoái Châu

Page 2

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

• Mở rộng địa bàn thu gom, giải quyết lượng CTR sinh hoạt đang tồnđọng chưa được thu gom,tăng tỉ lệ thu gom, giải quyết các vấn đề về tồn đọngCTR sinh hoạt hàng ngày và ở các khu dân cư trong thị trấn hiện nay

• Xử lý tập trung, có cơ sở khoa học, kỹ thuật đảm bảo không gây

ô nhiễm môi trường, nhằm tiến tới đóng cửa các khu xử lý rác tạm bợ khônghợp vệ sinh

Chính vì vậy tôi đã chọn đề tài: "Thiết kế bãi chôn lấp CTR sinh hoạt

hợp vệ sinh cho Thị trấn Khoái Châu, huyện Khoái Châu, Tỉnh Hưng Yên”

quy hoạch đến năm 2030

2 Mục tiêu nghiên cứu.

-Thiết kế bãi chôn lấp CTR sinh hoạt cho thị trấn Khoái Châu, HuyệnKhoái Châu, tỉnh Hưng Yên đến năm 2030

- Đề xuất giải pháp quản lý và vận hành bãi chôn lấp giai đoạn 2015-2030

3 Yêu cầu của đề tài.

-Thiết kế BCL trong giai đoạn 2015-2030

- Tính toán hệ thống ô chôn lấp, hệ thống thu khí thải đảm bảo quyđịnh theo Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 261:2001 - Bãi chôn lấp chấtthải rắn - Tiêu chuẩn thiết kế

- Lựa chọn phương án thu khí, đề xuất công nghệ xử lý khí và nước rò rỉ

Page 3

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt

1.1.1.Các khái niệm

a Khái niệm chất thải:

Chất thải là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí được thải ra từ sản xuất, kinhdoanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác (Luật BVMT, 2005)

Chất thải là sản phẩm được phát sinh trong quá trình sinh hoạt củacon người, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thương mại, dịch vụ, giao thông,sinh hoạt gia đình, trường học, các khu dân cư, nhà hàng, khách sạn Ngoài

ra còn phát sinh trong giao thông vận tải như khí thải của các phương tiện giaothông đường bộ, đường thủy (Nguyễn Đình Hương, 2003)

b Khái niệm chất thải rắn (CTR)

Theo điều 3 Nghị định của Chính phủ số 59/2007/NĐ-CP ngày09/04/2007 về quản lý chất thải rắn quy định:

- Hoạt động quản lý chất thải rắn bao gồm các hoạt động quy hoạch, quản

lý, đầu tư xây dựng cơ sở quản lý chất thải rắn, các hoạt động phân loại, thugom, lưu giữ, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý chất thải rắn nhằm ngănngừa, giảm thiểu những tác động có hại đối với môi trường và sức khoẻ conngười

- Chất thải rắn là chất thải ở thể rắn, được thải ra từ quá trình sảnxuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác

- Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải rắn phát sinh trong sinh hoạt động cánhân, hộ gia đình, nơi công cộng

- Phế liệu là sản phẩm, vật liệu bị loại ra trong quá trình sản xuất hoặc tiêudùng được thu hồi để tái chế, tái sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuấtsản phẩm khác

- Thu gom chất thải rắn là hoạt động tập hợp, phân loại, đóng gói vàlưu giữ tạm thời chất thải rắn tại nhiều điểm thu gom tới thời điểm hoặc cơ sởđược cơ quan nhà nước có thẩm quyền chấp nhận.

- Lưu giữ chất thải rắn là việc giữ chất thải rắn trong một khoảng thời gian

Page 5

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

nhất định ở nơi cơ quan có thẩm quyền chấp nhận trước khi chuyển đến cơ sở xử

lý

- Vận chuyển chất thải rắn là quá trình chuyên chở chất thải rắn từnơi phát sinh, thu gom, lưu giữ, trung chuyển đến nơi xử lý, tái chế, tái sử dụnghoặc chôn lấp cuối cùng

- Xử lý chất thải rắn là quá trình sử dụng các giải pháp công nghệ, kỹthuật làm giảm, loại bỏ, tiêu huỷ các thành phần có hại hoặc không có ích trongchất thải rắn

- Chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh là hoạt động chôn lấp phù hợpvới các yêu cầu của tiêu chuẩn kỹ thuật về bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệsinh

- Phân loại rác tại nguồn là việc phân loại rác ngay từ khi mới thải rahay gọi là từ nguồn Đó là một biện pháp nhằm thuận lợi cho công tác xử lýrác về sau

- Rác là thuật ngữ dùng để chỉ chất thải rắn hình dạng tương đối cốđịnh, bị vứt bỏ từ hoạt động của con người Rác sinh hoạt hay chất thải rắnsinh hoạt là một bộ phận của chất thải rắn, được hiểu là các chất thải rắn phátsinh từ các hoạt động sinh hoạt hàng ngày của con người (Trần Hiếu Nhuệ

và cộng sự,

2001)

- Tái chế chất thải thực chất là người ta lấy lại những phần vật chất củasản phẩm hàng hóa cũ và sử dụng các nguyên liệu này để tạo ra sản phẩm mới

- Tái sử dụng chất thải được hiểu là có những sản phẩm hoặc nguyên liệu

có quãng đời sử dụng kéo dài Người ta có thể sử dụng được nhiều lần mà không

bị thay đổi hình dạng vật lý, tính chất hóa học (Nguyễn Thế Chinh, 2006)

1.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, có thể ởnơi này hay ở nơi khác; chúng khác nhau về số lượng, kích thước, phân bố về

không gian Chất thải rắn sinh hoạt có thể phát sinh trong hoạt động cá nhâncũng như trong hoạt động xã hội như từ các khu dân cư, các cơ quan, trườnghọc, trung tâm dịch vụ, thương mại, (Hoàng Công Nghĩa, 2012).

Page 7

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Khu dân cư Cơ quan,

trường học

Công trình công cộng (bến xe, công viên, )

Cơ sở sản xuất, kinh doanh

Chất thải rắn sinh hoạt

Sơ đồ 1.1 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn sinh hoạt

Qua sơ đồ trên cho thấy chất thải rắn sinh hoạt được thải ra từ nhiều hoạtđộng khác nhau; trong đó khối lượng và thành phần rác thải ở các khu vực

Thành phần rác thải có ý nghĩa rất quan trọng trong việc lựa chọn các thiết

bị xử lý, công nghệ xử lý cũng như hoạch định các chương trình quản lý đối với

hệ thống kỹ thuật quản lý CTR

Đối với nước ta do khí hậu nóng ẩm nên độ ẩm của CTR rất cao, thànhphần rất phức tạp và chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân huỷ do đó tỷ trọng củarác khá cao

Tỷ trọng của CTR được xác định:

Tỷ trọng = (khối lượng cân CTR)/(thể tích chứa khối lượng CTR cânbằng), kg/m3

• Thành phần hóa học

Thành phần hoá học của CTR đô thị bao gồm chất hữu cơ (dao động trongkhoảng 40– 60%), chất tro, hàm lượng carbon cố định (hàm lượng này thườngchiếm khoảng 5 – 12%) Các chất vô cơ chiếm khoảng 15 - 30%.

• Phân loại CTR

CTR có thể phân loại bằng nhiều cách khác nhau:

Phân loại dựa vào nguốn gốc phát sinh như: rác thải sinh hoạt, văn phòng,thương mại, công nghiệp, đường phố, chất thải rắn trong quá trình xây dựng hayđập phá nhà xưởng

Phân loại dựa vào đặc tính tự nhiên như các chất hữu cơ, vô cơ, chất

có thể cháy hoặc không có khả năng cháy

Tuy nhiên, căn cứ vào đặc điểm chất thải có thể phân loại chất thảirắn thành ba nhóm lớn: chất thải đô thị, chất thải công nghiệp và chất thải nguyhại

Đối với rác thải đô thị do đặc điểm nguồn thải là nguồn phân tán nênrất khó quản lý, đặc biệt là các nơi có đất trống

Bảng 1.1.Định nghĩa thành phần chất thải rắn sinh hoạt

1 Các chất cháy được

ngô

d Cỏ, gỗ, củi,

d Đá và sành sứ Bất cứ các vật liệu không cháy

3 Các chất hỗn

hợp Tất cả các vật liệu khác khôngphân loại trong bảng này Loại

này có thể chưa thành hai phần:

kích thước lớn hơn 5 mm và loại nhỏ hơn 5 mm

Đá cuội, cát, đất, tóc

Mỗi nguồn thải khác nhau lại có thành phần chất thải khác nhau như: Khudân cư và thương mại có thành phần chất thải đặc trưng là chất thải thực phẩm,giấy, carton, nhựa, vải, cao su, rác vườn, gỗ, nhôm ; chất thải từ dịch vụ nhưrửa đường và hẻm phố chứa bụi, rác, xác động vật, đồ gia dụng hỏng chất thảithực phẩm như can sữa, nhựa hỗn hợp (Nguyễn Ngọc Nông, 2011).

Bảng 1.2 Các loại chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt

Khu dân cư

thương mại Chất thải thực phẩmGiấy

Carton Nhựa Cao su VảiRác vườnGỗCác loại hác: tã lót, khăn vệ sinh…

NhômKim loại chứa sắtChất thải đặc

biệt Chất thải có diện tích lớnĐồ điện gia dụng

Hàng hóaRác vườn thu gom riêngPin

Dầu Lốp xeChất thải nguy hạiChất thải từ

viện nghiên cứu

, công sở

Chất thải thực phẩmGiấy

Carton Nhựa Cao su VảiRác vườnGỗCác loại hác: tã lót, khăn vệ sinh…

NhômKim loại chứa sắt

Chât thải từ

dịch vụ Rửa đường, hẻm phố:bụi,rác,xác động vaath, xehỏng,cỏ,mẫu

cây thừa, gốc cây, các ống kim loại và nhựa cũ

Chất thải thực phẩm, giấy báo, carton, giấy loại hỗn hợp,chainước giải khát, can sữa và nước uống, nhựa hỗ hợp, vải,giẻrách…

1.2.Giới thiệu các công nghệ xử lý CTRSH

1.2.1 Cơ sở lựa chọn các phương pháp xử lý:

Mục tiêu của xử lý chất thải rắn là làm giảm hoặc loại bỏ các thành phầnkhông muốn trong chất thải như các chất không hợp vệ sinh, các chất độc hại…;đồng thời có thể tận dụng được vật liệu và năng lượng trong chất thải

Khi lựa chọn các phương pháp xử lý chất thải rắn cần phải quan tâm đến cácvấn đề sau đây :

- Tổng lượng chất thải rắn cần được xử lý

- Thành phần, tính chất của chất thải rắn :

+ Thành phần, tính chất của chất thải rắn công nghiệp

+ Thành phần, tính chất của chất thải rắn sinh hoạt

+ Các thành phần nguy hại hoặc không nguy hại

- Yêu cầu về bảo vệ môi trường

- Khả năng thu hồi sản phẩm và năng lượng

1.2.2.Chôn lấp rác hợp vệ sinh

Theo quy định của TCVN 6696-2000 BCLCTR hợp vệ sinh là khu vực đượcquy hoạch thiết kế xây dựng để chôn lấp các chất thải phát sinh từ các khu dân

cư, khu đô thị và các khu công nghiệp, bãi chôn lấp chất thải rắn bao gồm các

ô chôn lấp chất thải, vùng đệm, công trình phụ trợ khác như trạm xư lý nước,trạm xư lý khí thải, trạm cung cấp điện nước, văn phòng làm việc

Trong các phương án xử lý và tiêu hủy chất thải rắn, chôn lấp là phươngpháp phổ biến và đơn giản nhất, phương pháp này được áp dụng rộng rãi ởhầu hết các nước trên thế giới Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương phápkiểm soát sự phân hủy của chất thải rắn ( chủ yếu là các thành phần hữu cơ

dễ phân hủy) khi chúng được chôn nén và phhur lấp bề mặt, chất thải rắn trongbãi chôn lấp sẽ bị chuyển hóa nhờ quá trình phân hủy sinh học bên trong để tạo

ra sản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợchất amon và một số khí như CO2, CH4.

Như vậy về thực chất, chôn lấp hợp vệ sinh chất thải rắn đô thị vừa là

phương pháp tiêu hủy sinh học, vừa là biện pháp kiểm soát các thông số chất

lượng môi trường trong quá trình phân hủy chât thải khi chôn lấp Gồm các kiểu bãi sau:

• Phân loại theo chức năng:

Bãi chôn lấp CTR sinh hoạt hỗn hợp: Ngoài lượng CTR sinh hoạt cần

chôn lấp theo yêu cầu, một lượng nhất định các chất thải rắn công nghiệp khôngnguy hại và bùn từ trạm xử lý nước thải cũng được phép đổ ở nhiều bãi chôn lấpthuộc nhóm này

Bãi chôn lấp chất thải đã nghiền: Với ưu điểm làm tăng khối lượng riêng

của rác thải lên đến 35% so với chất thải ban đầu, CTR sẽ được nghiền trước khichôn lấp và không cần che phủ hàng ngày

Bãi chôn lấp những thành phần chất thải riêng biệt (quy định): BCL

những thành phần chất thải riêng biệt gọi là bãi chôn lấp đơn (monofill) Tro,amiăng và những chất thải tương tự, thường định nghĩa là chất thải theoquy định, được chôn ở những bãi chôn lấp riêng để tách biệt chúng với cácthành phần khác của CTR sinh hoạt

Các loại bãi chôn lấp khác: một số phương pháp chôn lấp đặc biệt đã

được thiết kế tuỳ theo mục đích quản lý bãi chôn lấp như 1) BCL được thiết kếnhằm tăng tốc độ sinh khí, 2) BCL vận hành như những đơn vị xử lý CTR hợpnhất

• Phân loại theo địa hình

Phương pháp đào hố/rãnh: Phương pháp đào rãnh chôn CTR là phương

pháp lý tưởng cho những khu vực có độ sâu thích hợp, vật liệu che phủ sẵn có vàmực nước ngầm không gần bề mặt, thích hợp sử dụng cho những đất đai bằngphẳng hay nghiêng đều và đặc biệt là những nơi có chiều sâu lớp đất đào tạibãi đổ đủ để bao phủ lớp rác nén

Phương pháp chôn lấp trên khu vực đất bằng phẳng: Phương pháp này

được sử dụng khi địa hình không cho phép đào hố hoặc mương Khu vựcbãi chôn lấp được lót đáy và lắp đặt hệ thống thu nước rò rỉ

Phương pháp hẻm núi/lồi lõm: Các hẻm núi, khe núi, hố đào, nơi khai

thác mỏ có thể được sử dụng làm bãi chôn lấp Kỹ thuật đổ và nén chấtthải trong các khe núi, mõm núi, mỏ đá phụ thuộc vào địa hình, địa chất vàthủy văn của bãi đổ, đặc điểm của vật liệu bao phủ, thiết bị kiểm soát nước rò

rỉ, khí bãi rác và đường vào khu vực bãi chôn lấp

• Phân loại theo quy mô:

Quy mô BCL CTR đô thị phụ thuộc vào quy mô của đô thị như dân số,lượng CTR phát sinh , đặc điểm CTR Theo Thông tư liên tịch số01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD

STT Loại bãi Dân số đô thị hiện tại Lượng rác

(tấn/năm)

Diện tích bãi(ha)

Page 11

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Phương pháp đốt được hạn chế sử dụng vì có thể gây ra bệnh ung thư vàkhông thể đốt nhiều loại chất thải rắn

để bón cho vườn của chính mình Các phương pháp xử lý phần hữu cơ của chấtthải rắn sinh hoạt có thể áp dụng để giảm khối lượng và thể tích chất thải, sảnphẩm phân compost dùng để bổ sung chất dinh dưỡng cho đất, và sản phẩmkhí methane Các loại vi sinh vật chủ yếu tham gia quá trình xử lý chất thải hữu

cơ bao gồm vi khuẩn, nấm, men và antinomycetes Các quá trình này được thựchiện trong điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí, tùy theo lượng oxy có sẵn

Ủ hiếu khí: Ủ rác hiếu khí là một công nghệ được sử dụng rộng rãi vàokhoảng 2 thập kỷ gần đây, đặc biệt là ở các nước đang phát triển nhưTrung Quốc, Việt Nam Công nghệ ủ rác hiếu khí dựa trên sự hoạt động củacác vi khuẩn hiếu khí đối với sự có mặt của oxy Các vi khuẩn hiếu khí có trongthành phần rác khô thực hiện quá trình oxy hóa cacbon thành đioxitcacbon(CO2) Thường thì chỉ sau 2 ngày, nhiệt độ rác ủ tăng lên khỏang 450C và sau

6 7 ngày đạt tới 70 750C nhiệt độ này đạt được chỉ với điều kiện duy trì môitrường tối ưu cho vi khuẩn hoạt động, quan trọng nhất là không khí và độ ẩm

Sự phân

hủy khí diễn ra khá nhanh, chỉ sau khoảng 2 4 tuần là rác được phân hủy hoàntoàn Các vi khuẩn gây bệnh và côn trùng bị phân hủy do nhiệt độ ủ tăngcao Bên cạnh đó, mùi hôi cũng bị hủy nhờ quá trình phân hủy yếm khí Độ ẩmphải

Page 13

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

được duy trì tối ưu ở 40 50%, ngoài khoảng này quá trình phân hủy đềubị

chậm lại

Ủ yếm khí: Công nghệ ủ yếm khí được sử dụng rộng rãi ở Ấn Độ (chủ yếu

ở quy mô nhỏ) Quá trình ủ này nhờ vào sự hoạt động của các vi khuẩn yếm khí.Công nghệ này không đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu tốn kém, song nó cónhững

nhược điểm sau: Thời gian phân hủy lâu, thường là 4 12 tháng; Các vi khuẩngây bệnh luôn tồn tại với quá trình phân hủy vì nhiệt độ phân hủy thấp; Các khísinh ra từ quá trình phân hủy là khí methane và khí sunfuahydro gây mùikhó chịu.

1.3 So sánh các phương án xử lý rác

Mỗi phương pháp trên đều có những ưu, khuyết điểm riêng của chúng Vìvậy để làm căn cứ cho việc lựa chọn các phương án này sẽ được tính ưu khuyếtđiểm và so sánh theo các khía cạnh khác nhau dưới đây:

Bảng 1.3 : So sánh ưu nhực điểm của các công nghệ xử lý rác

Chôn lấp hợp vệ

sinh Chi phí đầu tư vàvận hành thấp Đòi hỏi diện tíchmặt bằng lớn Phù hợ với điềukiện tự nhiên của

thị trấn KhoáiChâu-huyện

Khoái Châu-tỉnhHưng Yên

Compost Tận dụng được

nguồn rác thải đểsản xuất ra phânbón phục vụ nôngnghiệp, tiết kiệmđất đai cho việcchôn lấp

Đòi hỏi phải phânloại rác triệt để,chi phí đầu tư banđầu và vận hànhkhá cao, yêu cầu

kĩ thuật phứctạp,lượng rác thảiđầu vào cho việcchế biến phải ổnđịnh

Phù hợp vớinguồn rác thải cónhiều thành phầnhữu cơ

Lò đốt rác Cho phép xử lý

đồng thời nhiềuloại rác thải cónguồn gốc khácnhau

Chi phí đầu tư vàvận hành cao, hạnchế trong việckiểm soát khí thải

có chứa dioxxin, íthiệu quả đối vớirác mà thành phầnhữu cơ chiếm ưuthế, rác có độ ẩmcao

Phù hợ vớ ráccông nghiệp , rác

y tế có nhiềuthành phần nguyhại

Bảng 1.4.Khả năng đáp ứng các yêu cầu của các phương án

1 Tính phù hợp với các điều kiện tự

nhiên tại khu xử lý rác

4 Tính chắc chăn về hiệu quả xử lý TB TB Cao

5 Khả năng đáp ứng yêu cầu về cơ

sở hạ tầng

6 Khả năng đấp ứng yêu cầu về máy

móc thiết bị sãn có trong nước

7 Khả năng đáp ứng các yêu cầu

trong việc thi công xây dựng công

trình

8 Mức độ đòi hỏi bổ sung các

nguyên liệu nhiên liệu và hóa chất

Bảng 1.5 Mức độ an toàn với môi trường

3 Ô nhiễm môi trường nước mặt Thấp TB Cao

6 Liên quan đến hiệu ứng phụ khi

1.4.Những tác động của chất thải rắn đối vói môi trường

Chất thải rắn khi đã chôn lấp không phải là không ảnh hưởng đến môitrường sống, nếu như không được chôn ở một bãi chôn lấp hợp vệ sinh và chônkhông đúng tiêu chuẩn thì rất nguy hiểm và ảnh hưởng đến môi trường trongmột bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt mà chúng ta cần quan tâm như : vấn đềnước thải rò rỉ, vấn đề khí thải phát sinh trong bãi chôn lấp, vấn đề cảnh quanxung quanh bãi,…sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường đất, nước, không khí…

1.4.1.Ảnh hưởng của chất thải rắn sinh hoạt đến môi trường đất

- Đất bị ô nhiễm bởi các nguyên nhân chủ yếu sau:

+ Do thải vào đất một khối lượng lớn chất thải công nghiệp như xỉthan, khai kháng, hóa chất… Các chất ô nhiễm không khí lắng đọng trên bề mặt

sẽ gây ô nhiễm đất, tác động đến các hệ sinh thái đất

+ Do thải ra mặt đất những rác thải sinh hoạt, các chất thải của quá

Page 15

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

+ Do dùng phân hữu cơ trong nông nghiệp chưa qua xử lý các mầmbệnh ký sinh trùng, vi khuẩn đường ruột… đã gây ra các bệnh truyền từ đấtcho cây sau đó sang người và động vật…

- Chất thải rắn vứt bừa bãi ra đất hoặc chôn lấp vào đất chứa các chấthữu cơ khó phân huỷ làm thay đổi pH của đất

- Rác còn là nơi sinh sống của các loài côn trùng, gặm nhấm, vi khuẩn,nấm mốc những loài này di động mang các vi trùng gây bệnh truyềnnhiễm cộng đồng

- Chất thải nguy hại phát sinh từ hoạt động sản xuất công nghiệp, nôngnghiệp khi đưa vào môi trường đất sẽ làm thay đổi thành phần cấp hạt, tăng

độ chặt, giảm tính thấm nước, giảm lượng mùn, làm mất cân bằng dinh dưỡng làm cho đất bị chai cứng không còn khả năng sản xuất.Tóm lại rác thải sinh hoạt

là nguyên nhân gây ô nhiễm đất

1.4.2 Ảnh hưởng của chất thải rắn sinh hoạt đến môi trường nước

- Nước ngấm xuống đất từ các chất thải được chôn lấp, các hố phân, nướclàm lạnh tro xỉ, làm ô nhiễm nước ngầm

- Nước chảy khi mưa to qua các bãi chôn lấp, các hố phân, chảy vào cácmương, rãnh, ao, hồ, sông, suối làm ô nhiễm nước mặt

Nước này chứa các vi trùng gây bệnh, các kim loại nặng, các chất hữu cơ,các muối vô cơ hoà tan vượt quá tiêu chuẩn môi trường nhiều lần

1.4.3 Ảnh hưởng của chất thải rắn sinh hoạt đến môi trường không khí

- Rác thải hữu cơ phân hủy tạo ra mùi và các khí độc hại như CH4, CO2,

NH3, gây ô nhiễm môi trường không khí

- Khí thoát ra từ các hố hoặc chất làm phân, chất thải chôn lấp chứarác chứa CH4, H2S, CO2, NH3, các khí độc hại hữu cơ

- Khí sinh ra từ quá trình thu gom, vận chuyển, chôn lấp rác chứa các vitrùng, các chất độc lẫn trong rác

1.4.4 Ảnh hưởng của chất thải rắn sinh hoạt đối với cảnh quan và sức khỏe sức khoẻ cộng đồng

Bất kỳ một sinh vật sống nào cũng phải trao đổi chất và năng lượng với

Page 17

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

môi trường bên ngoài Con người cũng vậy, khi môi trường sống bị xấu đi thì sứckhỏe sẽ bị tác động theo chiều hướng không tốt Cụ thể: Một trong những dạngchất thải nguy hại xem là ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và môitrường là các chất hữu cơ bền Những hợp chất này vô cùng bền vững, tồn tại lâutrong môi trường, có khả năng tích lũy sinh học trong nông sản phẩm, thựcphẩm, trong các nguồn nước mô mỡ của động vật gây ra hàng loạt các bệnhnguy hiểm đối với con người, Phổ biến nhất là ung thư Đặc biệt, các chất hữu

cơ trên được tận dụng nhiều trong trong đời sống hàng ngày của con người ởcác dạng dầu thải trong các thiết bị điện trong gia đình, các thiết bị ngành điệnnhư máy biến thế, tụ điện, đèn huỳnh quang, dầu chịu nhiệt, dầu chế biến, chấtlàm mát trong truyền nhiệt Theo đánh giá của các chuyên gia, các loại chấtthải nguy hại ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng nghiêm trọng nhất là đối vớikhu dân cư khu vực làng nghề, gần khu công nghiệp, bãi chôn lấp chất thải vàvùng nông thôn ô nhiễm môi trường do chất thải rắn cũng đã đến mức báođộng (Bộ môn sức khỏe Môi trường, 2006)

Hiện kết quả phân tích mẫu đất, nước, không khí đều tìm thấy sự tồntại của các hợp chất hữu cơ trên Cho đến nay, tác hại nghiêm trọng củachúng đã thể hiện rõ qua những hình ảnh các em bé bị dị dạng, số lượng nhữngbệnh nhân bị bệnh tim mạch, rối loạn thần kinh, bệnh đau mắt, bệnh đường

hô hấp, bệnh ngoài da… do chất thải rắn gây ra và đặc biệt là những căn bệnhung thư ngày càng gia tăng mà việc chuẩn đoán cũng như xác định phươngpháp điều trị rất khó khăn Điều đáng lo ngại là hầu hết các chất thải rắnnguy hại đều rất khó

phân hủy Nếu nhiệt độ lò đốt không đạt từ 800oC trở lên thì các chất nàykhông

phân hủy hết Ngoài ra, sau khi đốt, chất thải cần được làm lạnh nhanh,nếu không các chất lại tiếp tục liên kết với nhau tạo ra chất hữu cơ bền, thậm chícòn sinh ra khí dioxin cực độc thoát vào môi trường (Việt Nam -Môi trường vàcuộc sống, 2004)

Chất thải rắn mang nhiều mầm bệnh, gây ra những bệnh dịch nguyhiểm cho con người, nguyên nhân chính là do môi trường đang bị ô nhiễm cảđất, nước và không khí Chất thải rắn đã ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe cộngđồng, nghiêm