Đánh giá thực trạng quản lý rác thải rắn sinh hoạt tại các đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm – TP Hà Nội

Đánh giá thực trạng quản lý rác thải rắn sinh hoạt tại các đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm – TP Hà Nội

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả trong luận văn này là trung thực vàchưa hề được sử dụng

Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đượccảm ơn và các thông tin được trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ nguồngốc

Hà Nội, ngày 01 tháng 10 năm 2013

Người thực hiện

Đặng Tuấn Linh

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực phấn đấu khôngngừng của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của các tậpthể, cá nhân trong và ngoài trường

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể các thầy, cô giáokhoa Tài nguyên và Môi trường – Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội đã tạomọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập tốt nghiệp

Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Đoàn Văn Điếm,người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các cô, chú, anh, chị thuộc xí nghiệpMôi trường đô thị Gia Lâm của Công ty TNHH MTV Môi trường đô thị Hà Nội;anh Dương Mạnh Lương – Phó giám đốc xí nghiệp Môi trường đô thị Gia Lâm;đội ngũ nhân viên thu gom rác thải sinh hoạt cùng tập thể người dân sinh sốngtrên địa bàn nghiên cứu đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới gia đình, bạn bè,những người ủng hộ và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 01 tháng 10 năm 2013

Người thực hiện

Đặng Tuấn Linh

ii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích, yêu cầu 2

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2

2.2 Yêu cầu của đề tài 2

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Rác thải sinh hoạt và công tác quản lý 3

1.1.1 Khái niệm về chất thải sinh hoạt 3

1.1.2 Khái niệm quản lý chất thải sinh hoạt 3

1.2 Nguồn gốc, phân loại rác thải 4

1.2.1 Nguồn phát sinh chủ yếu chất thải rắn 4

1.2.2 Phân loại chất thải rắn 6

1.2.3 Thành phần chất thải rắn 9

1.2.5 Tốc độ phát sinh chất thải rắn 15

1.3 Tác động của rác thải sinh hoạt đối với môi trường và sức khỏe con người 16

1.3.1 Tác động của rác thải rắn đến môi trường 16

1.3.2 Tác động của rác thải sinh hoạt đối với sức khỏe con người 17

1.4 Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt 19

1.4.1 Các phương pháp xử lý 19

1.5 Tình hình quản lý, xử lý rác thải và rác thải sinh hoạt 27

1.5.1 Tình hình quản lý, xử lý rác thải trên thế giới 27

1.5.2 Tình hình quản lý, xử lý rác thải ở Việt Nam 30

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 40

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu: 40

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu: 40

2.2 Nội dung nghiên cứu 40

2.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và tình hình tăng trưởng, phát triển của huyện Gia Lâm 40

2.2.2 Đánh giá thực trạng công tác quản lý rác thải rắn sinh hoạt tại các đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm 40

2.2.3 Đề xuất một số biện pháp quản lý, xử lý rác thải rắn sinh hoạt phù hợp với tình hình thực tế ở các khu đô thị 41

2.3 Phương pháp nghiên cứu 41

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: 41

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 41

2.3.3 Phương pháp phân tích, đánh giá 42

2.3.4 Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu 42

2.3.5 Phương pháp dự báo 42

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 44

3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của Huyện Gia Lâm [13] 44

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 44

3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 47

3.2 Đánh giá thực trạng quản lý rác thải sinh hoạt tại các khu đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm 48

3.2.1 Phát sinh rác thải sinh hoạt tại các khu đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm 48

3.2.2 Hiện trạng công tác quản lý rác thải rắn sinh hoạt tại các khu đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm 55

3.2.3 Đánh giá hiện trạng công tác quản lý RTRSH tại các khu vực đô thị của huyện Gia Lâm 66

3.2.4 Những thuận lợi và khó khăn trong quản lý rác thải rắn sinh hoạt tại các khu vực đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm 70

iv

3.3 Dự tính khối lượng rác thải rắn sinh hoạt tại các khu đô thị trên địa bàn

huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội trong tương lai 72

3.4 Một số giải pháp được đề xuất nhằm nâng cao hiệu quả công tác quản lý rác thải rắn sinh hoạt trên địa bàn 74

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80

1 Kết luận 80

2 Kiến nghị 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn đô thị (CTRĐT) 5

Bảng 1.2: Thành phần chất thải rắn đô thị phân theo nguồn gốc phát sinh 9

Bảng 1.3: Khối lượng riêng các thành phần của chất thải rắn đô thị 10

Bảng 1.4: Độ ẩm của rác thải sinh hoạt 12

Bảng 1.5: Thành phần các nguyên tố của các chất cháy được có trong CTR từ khu dân cư 13

Bảng 1.6 Quy mô bãi chôn lấp 20

Bảng 1.7 Lượng phát sinh CTRĐT ở một số nước 27

Bảng 1.8 Thành phần rác thải phát sinh ở Việt Nam 30

Bảng 1.9 Lượng CTRSH phát sinh ở các đô thị Việt Nam 32

Bảng 3.1: Diện tích - Dân số - Mật độ dân số Huyện Gia Lâm 47

Bảng 3.2 Khối lượng rác thu gom từ năm 2007 – 2012 ở các đô thị trên địa bàn Huyện Gia Lâm 49

Bảng 3.4 Khối lượng RTRSH ở huyện Gia Lâm xác định theo nguồn phát sinh 51

Bảng 3.5.Khối lượng RTRSH hàng ngày tính trên người 52

Bảng 3.6 Thành phần rác thải hộ gia đình ở các khu vực đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm 54

Bảng 3.7 Nhân sự và trang bị của đơn vị thu gom, vận chuyển CTRSH 63

Bảng 3.8 Ý kiến đánh giá của người dân về phí bảo vệ môi trường 67

Bảng 3.9 Ý kiến đánh giá của người dân về môi trường đô thị 68

Bảng 3.10 Ý kiến đánh giá của người dân về sự quan tâm của chính quyền 69

Bảng 3.11 Dự báo khối lượng rác thải rắn sinh hoạt tại các khu đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội đến năm 2020 73

vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Các nguồn phát sinh chất thải sinh hoạt 6

Hình 1.2 Tác hại chất thải rắn đối với sức khoẻ con người 18

Hình 1.3 Tác động của việc xử lý không hợp lý chất thải sinh hoạt 19

Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống quản lý RTSH trên địa bàn Huyện Gia Lâm 55

Hình 3.2 Hệ thống quản lý RTSH tại các xã, thị trấn 57

Hình 3.3 Tổ chức bộ máy của xí nghiệp môi trường đô thị Gia Lâm 59

Hình 3.4 Công tác thu gom, vận chuyển RTRSH của Xí nghiệp MTĐT Gia Lâm 64

Hình 3.5 Đề xuất mô hình tổ chức quản lý rác thải rắn sinh hoạt trên địa bàn huyện Gia Lâm 76

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1 Thành phần rác thải rắn sinh hoạt tại các khu đô thị Huyện Gia Lâm 53

Biểu đồ 3.2 Đánh giá của người dân về việc đổ rác đúng nơi quy định 66

Biểu đồ 3.3 Đánh giá người dân về mức phí thu gom 67

Biểu đồ 3.4 Đánh giá của người dân về môi trường xung quanh 68

Biểu đồ 3.5 Đánh giá người dân về mức độ quan tâm của chính quyền 69

viii

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nền kinh tế Việt Nam đang có những bước chuyển mình mạnh mẽ Quátrình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước diễn ra hết sức khẩn trương, bộ mặt

xã hội đã có nhiều chuyển biến tích cực Cho đến nay, nó không chỉ phát triển ởcác thành phố, khu đô thị lớn của nước ta mà đang mở rộng ra các huyện lân cận

Với sự phát triển kinh tế, đời sống của người dân được cải thiện đáng kể.Mức sống của người dân càng cao thì nhu cầu tiêu dùng các sản phẩm xã hộicàng cao, điều này đồng nghĩa với việc gia tăng lượng rác thải Rác thải phátsinh trong quá trình ăn, ở, tiêu dùng của con người, rác thải từ các hoạt động sảnxuất Tất cả được thải vào môi trường ngày càng nhiều, vượt quá sức chứa củamôi trường làm mất khả năng tự làm sạch của môi trường dẫn đến chất lượngmôi trường suy giảm

Gia Lâm là một huyện nằm ở phía đông bắc Thành phố Hà Nội, đây là nơi

có tốc độ phát triển kinh tế, văn hóa nhanh, các thị trấn, thị tứ đô thị hóa hết sứcmạnh mẽ Huyện Gia Lâm có các quốc lộ số 1, số 3 và số 5 chạy qua, giao thôngthuận lợi tạo điều kiện cho phát triển kinh tế, lưu thông hàng hóa Tập trungnhiều khu công nghiệp tạo nhiều công ăn việc làm cho người dân ở trên địa bànhuyện và các vùng phụ cận, đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao.Bên cạnh sự phát triển kinh tế và nâng cao mức sống cho người dân nơi đây thìvấn đề môi trường đang là mối lo của các nhà quản lý Đặc biệt là lượng rác thảirắn thải ra môi trường ngày một lớn, gây áp lực lên môi trường và công tác quản

lý, thu gom, xử lý của huyện

Xuất phát từ thực trạng trên, nhằm tìm ra biện pháp quản lý, xử lý phù hợpgóp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường do rác thải sinh hoạt, dưới sự hướngdẫn của PGS.TS Đoàn Văn Điếm, chúng tôi thực hiện đề tài:

“Đánh giá thực trạng quản lý rác thải rắn sinh hoạt tại các đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm – TP Hà Nội’’

2 Mục đích, yêu cầu

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá thực trạng quản lý rác thải rắn sinh hoạt (RTRSH) tại các khu

đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm, Hà Nội

- Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý rác thải rắn sinh

hoạt tại các đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm, Hà Nội

2.2 Yêu cầu của đề tài

 Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội để phát hiện các yếu tố liênquan tới rác thải rắn sinh hoạt tại các đô thị trên địa bàn huyện Gia Lâm

 Đánh giá được thực trạng rác thải rắn sinh hoạt (xác định khối lượng vàthành phần, nguồn phát sinh RTRSH) trên địa bàn nghiên cứu

 Đánh giá thực trạng công tác quản lý RTSH của huyện Gia Lâm

 Đề xuất được các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả công tác quản lýrác thải sinh hoạt trên địa bàn nghiên cứu

 Các số liệu, tài liệu được cập nhập và có độ tin cậy cao

 Nắm vững được các văn bản pháp lý trong quản lý chất thải sinh hoạt

2

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Rác thải sinh hoạt và công tác quản lý

1.1.1 Khái niệm về chất thải sinh hoạt

Chất thải là vật chất ở thể rắn, lỏng, khí được thải ra từ sản xuất, kinhdoanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc từ các hoạt động khác [9]

Chất thải rắn là các chất thải không ở dạng lỏng, không hoà tan được thải rangoài từ các hoạt động sinh hoạt, công nghiệp Chất thải rắn còn bao gồm cả bùncặn, phế phẩm trong nông nghiệp, xây dựng, khai thác mỏ

Rác thải đô thị là vật chất mà con người tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khuvực đô thị mà không đòi hỏi được bồi thường cho sự vứt bỏ đó Chất thải đượcgọi là chất thải rắn đô thị nếu chúng được xã hội nhìn nhận như một thứ mà thànhphố có trách nhiệm thu gom và tiêu huỷ

Rác thải sinh hoạt (MSW: Municipal Solid Waste) bao gồm các chất từcác hộ gia đình, các cơ sở kinh doanh buôn bán, các cơ quan nhà nước và bùncặn từ các đường ống cống Rác thải sinh hoạt có thành phần bao gồm kim loại,thuỷ tinh, gạch ngói vỡ, cao su, chất dẻo, thực phẩm dư thừa,v.v

1.1.2 Khái niệm quản lý chất thải sinh hoạt

Hoạt động quản lý chất thải rắn (CTR) bao gồm các hoạt động quy hoạchquản lý, đầu tư xây dựng cơ sở quản lý CTR, các hoạt động phân loại, thu gom,lưu giữ, vận chuyển tái sử dụng, tái chế và xử lý CTR nhằm ngăn ngừa, giảmthiểu những tác động có hại đối với môi trường và sức khoẻ con người [5]

Hoạt động quản lý CTR thực hiện tối ưu hóa 6 yếu tố bao gồm: quản lýCTR tại nguồn phát sinh; quản lý việc lưu giữ CTR tại chỗ (lưu chứa tạm thời);quản lý sự thu gom và chuyển dọn CTR; quản lý sự trung chuyển, vận chuyểnCTR; quản lý hoạt động tái sinh CTR; quản lý sự tiêu hủy CTR [15]

Quản lý rác thải bao gồm các công đoạn sau:

* Phân loại rác thải: nhằm tách lọc ra những thành phần khác nhau phục

vụ cho công tác tái sinh, tái chế Phân loại rác quyết định chất lượng của các sản

phẩm chế tạo từ vật liệu tái sinh [1] Phân loại rác ngay tại nguồn phát sinh làmột giải pháp hữu hiệu làm tăng hiệu quả kinh tế của phân loại rác

* Lưu giữ, thu gom rác: sự lưu giữ rác thải ngay từ nguồn trước khi chúng

được thu gom là một yếu tố quan trọng trong quản lý CTR Ở các nước pháttriển, rác thải được phân loại tại nhà rồi định kỳ chuyển đến các thùng rác lớn củathành phố hoặc phân loại trước khi đổ vào các thùng rác dành riêng cho từngloại Ở các nước đang phát triển thường tận dụng các dụng cụ chứa rác phù hợpnhư: túi nilon, bao bì, v.v Quá trình thu gom chủ yếu bao gồm việc vận chuyểnrác từ chỗ lưu giữ tới chỗ chôn lấp

* Vận chuyển rác: nếu khoảng cách từ nơi chứa rác tạm thời gần sẽ được

chuyển trực tiếp vào bãi xử lý rác Nếu khoảng cách xa thì thành lập các trạmtrung chuyển [1] Trạm trung chuyển là nơi rác thải từ các xe thu gom đượcchuyển sang xe vận tải lớn hơn nhằm tăng hiệu quả vận chuyển đến bãi chôn lấprác thải Trạm trung chuyển thường đặt gần khu vực thu gom để giảm thời gianvận chuyển của các xe thu gom CTR

* Xử lý rác thải: hiện nay có khá nhiều phương pháp xử lý rác thải như:

chôn lấp, ủ thành phân hữu cơ, ủ tạo khí ga, thiêu đốt, thu hồi tài nguyên Xử lýrác thải là một vấn đề tổng hợp liên quan cả về kỹ thuật lẫn kinh tế, xã hội Vìvậy, tuỳ thuộc vào điều kiện và đặc tính của rác thải mà có sự lựa chọn, kết hợpcác phương pháp xử lý phù hợp nhất

* Tái sử dụng, tái chế chất thải sinh hoạt: tái sử dụng là sử dụng lạinguyên dạng rác thải (chẳng hạn sử dụng lại chai lọ ) Tái sinh là sử dụng chấtthải làm nguyên liệu để sản xuất ra các sản phẩm khác (chẳng hạn tái sinh nhựa,tái sinh kim loại…)

1.2 Nguồn gốc, phân loại rác thải

1.2.1 Nguồn phát sinh chủ yếu chất thải rắn

Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh của chất thải rắn là

cơ sở quan trọng để thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chươngtrình quản lý chất thải rắn

4

Bảng 1.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn đô thị (CTRĐT)

Nguồn Các hoạt động và vị trí phát

Nhà ở

Những nơi ở riêng của một hay

nhiều gia đình Những căn hộ

thấp, vừa và cao tầng…

Chất thải thực phẩm, giấy, bìa cứng, nhựa dẻo, hàng dệt, đồ da, chất thải vườn, đồ gỗ, thủy tinh, hộp thiếc, nhôm, kim loại khác, tàn thuốc, rác đường phố, chất thải đặc biệt (thiết bị điện, lốp xe, dầu,…), chất thải sinh hoạt nguy hại

Thương

mại

Cửa hàng, nhà hàng, chợ và

văn phòng, khách sạn, dịch vụ,

cửa hiệu in,…

Giấy, bìa cứng, nhựa dẻo, gỗ, chất thải thực phẩm, thủy tinh, kim loại, chất thải đặc biệt, chất thải nguy hại,…

Cơ quan Trường học, bệnh viện, nhà tù,

trung tâm Chính phủ,…

Giấy, bìa cứng, nhựa dẻo, gỗ, chất thải thực phẩm, thủy tinh, kim loại, chất thải đặc biệt, chất thải nguy hại,…Xây dựng

và phá dỡ

Nơi xây dựng mới, sửa đường,

san bằng các công trình xây

dựng, vỉa hè hư hại

phong cảnh, làm sạch theo lưu

vực, công viên và bãi tắm,

những khu vực tiêu khiển khác

Chất thải đặc biệt, rác đường phố, vật xén ra từ cây, chất thải từ các công viên, bãi tắm và các khu vực tiêu khiểnkhác

Trạm xử

lý, lò

thiêu đốt

Quá trình xử lý nước, nước thải

và chất thải công nghiệp Các

chất thải được xử lý

Khối lượng lớn bùn dư

Nguồn: George Tchobanoglous, et al, Mc Graw – Hill Inc, 1993 [16]

1.2.2 Phân loại chất thải rắn

- Theo vị trí hình thành: người ta phân biệt rác hay chất thải rắn trong nhà,

ngoài nhà, trên đường phố, chợ,…

- Theo thành phần hóa học và vật lý: người ta phân biệt theo các thành phần

hữu cơ, vô cơ, cháy được, không cháy được, kim loại, phi kim loại, da, giẻ vụn,cao su, chất dẻo,…

- Theo bản chất nguồn tạo thành: chất thải rắn được chia thành các loại

sau:

+ Chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH): là những chất thải liên quan đến các

hoạt động của con người, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư, các cơquan, trường học, các trung tâm dịch vụ, thương mại Chất thải rắn sinh hoạt cóthành phần bao gồm kim loại, sành sứ, thủy tinh, gạch ngói vỡ, đất, đá, cao su,chất dẻo, thực phẩm dư thừa hoặc quá hạn sử dụng, xương động vật, tre, gỗ, lông

gà vịt, vải, giấy, rơm, rạ, xác động vật, vỏ rau quả v.v…

Hình 1.1 Các nguồn phát sinh chất thải sinh hoạt

(Nguồn: TS Nguyễn Trung Việt, TS Trần Thị Mỹ Diệu, Quản lý chất thải rắn

sinh hoạt)

Theo phương diện khoa học, có thể phân biệt các loại chất thải rắn sau:

Các hoạt động kinh tế-xã hội của con người

Các quá trình

phi sản xuất

Hoạt động sống và tái sản sinh con người

Các hoạt động quản lý

Các hoạt động giao tiếp và đối ngoại

CHẤT THẢI SINH HOẠT

6

Chất thải thực phẩm bao gồm các thức ăn thừa, rau quả,… loại này mang bảnchất dễ bị phân huỷ sinh học, quá trình phân huỷ tạo ra mùi khó chịu, đặc biệt trongđiều kiện thời tiết nóng ẩm Ngoài các loại thức ăn dư thừa từ gia đình còn có thức

ăn dư thừa từ các nhà bếp ăn tập thể, các nhà hàng, khách sạn, ký túc xá, chợ [7].Chất thải từ động vật chủ yếu là phân, bao gồm phân người và phân của cácđộng vật khác Chất thải lỏng chủ yếu là bùn ga cống rãnh, là các chất thải ra từcác khu vực sinh hoạt của dân cư

Tro và các chất dư thừa thải bỏ bao gồm: các loại vật liệu sau khi đốt cháy,các sản phẩm sau khi đun nấu bằng than, củi và các chất thải dễ cháy khác tronggia đình, trong kho của các công sở, cơ quan, xí nghiệp, các loại xỉ than

Các chất thải rắn từ đường phố có thành phần chủ yếu là lá cây, que, củi,nilon, vỏ bao gói…[7]

+ Chất thải rắn công nghiệp: là chất thải phát sinh từ hoạt động công

nghiệp, tiểu thủ công nghiệp Các nguồn phát sinh chất thải công nghiệp gồm:

Các phế thải từ vật liệu trong quá trình sản xuất công nghiệp, tro, xỉ trongcác nhà máy nhiệt điện

Các phế thải nhiên liệu phục vụ cho sản xuất

Bao bì đóng gói sản phẩm

+ Chất thải xây dựng: là các phế thải như đất, đá, gạch ngói, bê tông vỡ

do các hoạt động phá dỡ, xây dựng công trình…chất thải xây dựng gồm:

Vật liệu xây dựng trong quá trình dỡ bỏ công trình xây dựng;

Đất đá do việc đào móng trong quá trình xây dựng;

Các vật liệu như kim loại, chất dẻo,…

Các chất thải từ các hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật như trạm xử lý nướcthiên nhiên, nước thải sinh hoạt, bùn cặn từ các cống thoát nước thành phố

+ Chất thải nông nghiệp: là những chất thải và những mẩu thừa thải ra từ

các hoạt động nông nghiệp, như: trồng trọt, thu họach các loại cây trồng, các sảnphẩm thải ra từ chế biến sữa, các lò giết mổ…Hiện tại, việc quản lý và thải bỏcác loại chất thải nông nghiệp không thuộc về trách nhiệm của các công ty môitrường đô thị của các địa phương

- Theo mức độ nguy hại:

Theo mức độ nguy hại thì chất thải rắn được chia thành các loại:

+ Chất thải nguy hại: bao gồm các loại hoá chất dễ gây phản ứng, độc

hại, chất sinh học dễ thối rữa, các chất dễ cháy, nổ hoặc các chất phóng xạ, cácchất thải nhiễm khuẩn, lây lan…có nguy cơ đe doạ tới sức khoẻ người, động vật

và cây cỏ

Nguồn phát sinh ra chất thải nguy hại chủ yếu từ các hoạt động y tế, côngnghiệp và nông nghiệp

+ Chất thải y tế nguy hại: là chất thải có chứa các chất hoặc hợp chất có

một trong các đặc tính gây nguy hại trực tiếp hoặc tương tác với chất khác gâynguy hại tới môi trường và sức khoẻ cộng đồng Theo quy chế quản lý chất thải y

tế nguy hại được phát sinh từ các hoạt động chuyên môn trong các bệnh viện,trạm xá và trạm y tế Các nguồn phát sinh ra chất thải bệnh viện bao gồm:

Các loại băng bông, gạc, nẹp dùng trong khám bệnh, điều trị, phẫu thuật vàcác chất thải trong bệnh viện bao gồm: các loại kim tiêm, ống tiêm Các phần cơthể cắt bỏ, tổ chức mô cắt bỏ Chất thải sinh hoạt từ các bệnh nhân Các chất thải

có chứa các chất có nồng độ cao sau đây: chì, thuỷ ngân, cadimi, arsen, xianua…Các chất thải do các cơ sở công nghiệp hoá chất thải ra có tính độc hại cao và cótác động xấu tới sức khoẻ, do đó việc xử lý chúng phải có những giải pháp kỹthuật hạn chế tác động độc hại đó Các chất thải nguy hại từ các hoạt động nôngnghiệp chủ yếu là các loại phân hoá học, các loại thuốc bảo vệ thực vật

- Chất thải không nguy hại: là những loại chất thải không chứa các chất và

các hợp chất có một trong các đặc tính nguy hại trực tiếp hoặc tương tác thànhphần

8

1.2.3 Thành phần chất thải rắn

Bảng 1.2: Thành phần chất thải rắn đô thị phân theo nguồn gốc phát sinh

Khoảng dao động Trung bình

Nhà ở và thương mại, trừ các chất thải đặc

Chất thải đặc biệt (dầu, lốp xe, thiết bị

Công viên và các khu vực tiêu khiển 1,5 - 3 2,0

Những tính chất vật lý quan trọng của chất thải rắn đô thị bao gồm: khốilượng riêng, độ ẩm, kích thước phân loại và độ xốp Trong đó, khối lượng riêng

và độ ẩm là hai tính chất được quan tâm nhất trong công tác quản lý chất thải rắn

đô thị ở Việt Nam

a Khối lượng riêng

Khối lượng riêng (hay mật độ) của rác thải thay đổi theo thành phần, độ

ẩm, độ nén của chất thải Trong công tác quản lý chất thải rắn, khối lượng riêng

là thông số quan trọng phục vụ cho công tác thu gom, vận chuyển và xử lý chấtthải Qua đó có thể phân bổ và tính được nhu cầu trang thiết bị phục vụ công tácthu gom vận chuyển, khối lượng rác thu gom và thiết kế quy mô bãi chôn lấpchất thải Khối lượng riêng được xác định bởi khối lượng của vật liệu trên mộtđơn vị thể tích (kg/m3) Dữ liệu về khối lượng riêng cần thiết để định mức tổng

khối lượng và thể tích chất thải cần phải quản lý Khối lượng riêng của các hợpphần trong chất thải rắn đô thị được trình bày ở bảng 1.3.

Khối lượng riêng của chất thải rắn thay đổi một cách rõ rang theo vị trí địa

lý, mùa trong năm và thời gian lưu trữ, do đó cách tốt nhất là sử dụng các giá trịtrung bình đã được lựa chọn Khối lượng riêng của chất thải sinh hoạt thay đổi từ

120 đến 590 kg/m3 Đối với xe vận chuyển, rác có thể ép lên đến 830 kg/m3.Khối lượng riêng của rác được xác định bằng phương pháp cân trọng lượng đểxác định tỷ lệ giữa trọng lượng của mẫu với thể tích của nó, có đơn vị là kg/m3

Bảng 1.3: Khối lượng riêng các thành phần của chất thải rắn đô thị

Loại chất thải Khối lượng riêng lb/yd 3

Độ ẩm của chất thải rắn là thông số có liên quan đến giá trị nhiệt lượngcủa chất thải, được xem xét nhất lựa chọn phương án xử lý, thiết kế bãi chôn lấp

và lò đốt Độ ẩm rác thay đổi theo thành phần và theo mùa trong năm Rác thảithực phẩm có độ ẩm từ 50 – 80%, rác thải là thủy tinh và kim loại có độ ẩm thấpnhất Độ ẩm trong rác cao tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật kỵ khí phânhủy gây thối rữa Độ ẩm của chất thải rắn thường được biểu diễn bằng hai cách:

- Phương pháp trọng lượng ướt: độ ẩm của mẫu được biểu diễn bằng %của trọng lượng ướt vật liệu

- Phương pháp trọng lượng khô: độ ẩm của mẫu được biểu diễn bằng %của trọng lượng khô vật liệu

Phương pháp trọng lượng ướt thường được sử dụng trong lĩnh vực quản lýchất thải rắn Độ ẩm theo phương pháp trọng lượng ướt được biểu diễn dưới dạngtoán học như sau:

M = [(w – d)/w] x 100

Trong đó:

M: Độ ẩm

W: trọng lượng ban đầu của mẫu, kg (g)

D: trọng lượng của mẫu sau khi sấy khô ở 105oC, kg (g)

Bảng 1.4: Độ ẩm của rác thải sinh hoạt

Chất vô cơ (%) = 100 – Chất hữu cơ (%)

b Hàm lượng cacbon cố định là hàm lượng cacbon còn lại sau khi đã loại các

chất vô cơ khác không phải là cacbon không tro khi nung ở 950oC, hàm lượngnày thường chiếm khoảng 5 -12%, giá trị trung bình là 7% Các chất vô cơ kháctrong tro bao gồm thủy tinh, kim loại,…Đối với chất thải rắn đô thị, các chất vô

cơ này chiếm khoảng 15 – 30%, giá trị trung bình là 20%

d Công thức phân tử của CTR

Các nguyên tố cơ bản trong CTRĐT cần phân tích bao gồm C (cacbon), H(hydro), O (oxy), N (nitơ), S (lưu huỳnh) và tro Các nguyên tố thuộc nhómhalogen cũng được xác định do các dẫn xuất của clo thường tồn tại trong thànhphần khí thải khí đốt rác Kết quả xác định các nguyên tố cơ bản này được sửdụng để xác định công thức hóa học của thành phần chất hữu cơ có trongCTRĐT cũng như xác định tỷ lệ C/N thích hợp cho quá trình làm phân Compost

Số liệu về các nguyên tố cơ bản của từng thành phần chất thải cháy được cótrong CTR của khu dân cư theo nghiên cứu

Bảng 1.5: Thành phần các nguyên tố của các chất cháy được có trong

CTR từ khu dân cư

Thành phần

Phần trăm khối lượng khô (%)

Chú thích: (1) Năng lượng có từ lớp phủ, nhãn hiệu và những vật liệu đính kèm

1.2.4.3 Tính chất sinh học của chất thải rắn

Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trongCTRĐT là hầu hết các thành phần này đều có khả năng chuyển hóa sinh học tạothành khí, chất rắn 2 – 37 hữu cơ trơ và các chất vô cơ Mùi và ruồi nhặng sinh ratrong quá trình thối rữa chất hữu cơ (rác thực phẩm)

Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần chất hữu cơ Hàm

lượng chất rắn bay hơi (VS), xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 550oC, thườngđược sử dụng để đánh giá khả năng phân huy sinh học của chất hữu cơ trongCTRĐT Tuy nhiên, việc sử dụng chỉ tiêu VS để biểu diễn khả năng phân hủysinh học của phần chất hữu cơ có trong CTRĐT không chính xác vì một số thànhphần chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng rất khó bị phân hủy sinh học (ví dụ giấy inbáo và nhiều loại cây kiểng) Cũng có thể sử dụng hàm lượng lignin có trong chấtthải để xác định tỷ lệ chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học theo phươngtrình sau (Tchobanoglous và cộng sự, 1993): BF = 0,83 – 0,028 LC

Các quá trình chuyển hóa sinh học

Các quá trình chuyển hóa sinh học phần chất hữu cơ có trong CTRĐT cóthể áp dụng để giảm thể tích và khối lượng chất thải, sản xuất phân compost dùng

bổ sung chất dinh dưỡng cho đất và sản xuất khí methane Những vi sinh vật chủyếu tham gia quá trình chuyển hóa sinh học các chất thải hữu cơ bao gồm vikhuẩn, nấm, men và antinomycetes Các quá trình này có thể được thực hiệntrong điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí, tùy theo lượng oxy sẵn có Những điểmkhác biệt cơ bản giữa các phản ứng chuyển hóa hiếu khí và kỵ khí là bản chất củacác sản phẩm tạo thành và lượng oxy thực sự cần phải cung cấp để thực hiện quátrình chuyển hóa hiếu khí

Những quá trình sinh học ứng dụng để chuyển hóa chất hữu cơ có trongCTRĐT bao gồm quá trình làm phân compost hiếu khí, quá trình phân hủy kỵ

14

khí và quá trình phân hủy kỵ khí ở nồng độ chất rắn cao [12].

1.2.5 Tốc độ phát sinh chất thải rắn

Việc tính toán tốc độ phát sinh rác thải là một trong những yếu tố quantrọng trong việc quản lý rác thải bởi vì từ đó người ta có thể xác định được lượngrác phát sinh trong tương lai ở một khu vực cụ thể có kế hoạch quản lý từ khâuthu gom, vận chuyển tới quản lý

Phương pháp xác định tốc độ phát thải rác cũng gần giống phương phápxác định tổng lượng rác Người ta sử dụng một số phân tích sau để định lượngrác thải ở một khu vực

- Đo khối lượng

- Mật độ dân số

Các nghiên cứu xác minh rằng khi mật độ dân số tăng lên sẽ phải thải bỏnhiều rác thải hơn Nhưng không phải rằng dân số ở cộng đồng có mật độ caohơn sẽ sản sinh ra nhiều rác thải hơn mà dân số cộng đồng có mật độ thấp có cácphương pháp xử lý rác khác chẳng hạn như làm phân compost trong vườn hayđốt rác sau vườn

- Sự thay đổi theo mùa

Trong những dịp lễ giáng sinh, tết âm lịch (tiêu thụ đỉnh điểm) và cuốinăm tài chính (tiêu thụ thấp) thì sự thay đổi về lượng rác thải đã được ghi nhận

- Nhà ở

Các yếu tố có thể áp dụng đối với mật độ dân số cũng có thể áp dụng đốivới các loại nhà ở Điều này đúng bởi vì có sự liên hệ trực tiếp giữa loại nhà ở vàmật độ dân số

Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến sự phát thải trong những ngôi nhàmật độ cao như rác thải vườn Cũng không khó để giải thích vì sao các hộ giađình ở nông thôn sản sinh ít chất thải hơn các hộ gia đình ở thành phố

- Tần số và phương thức thu gom

Vì các vấn đề này nảy sinh đối với rác thải trong và quanh nhà, các giađình sẽ tìm cách khác để thải rác Người ta phát hiện ra rằng nếu tần số thu gomrác thải giảm đi, với sự thay đổi giữa các thùng 90 lít sang thùng di động 240 lít,lượng rác thải tăng lên, đặc biệt là rác thải vườn Do đó, vấn đề quan trọng trongviệc xác định lượng rác phát sinh không chỉ từ lượng rác được thu gom, mà cònxác định lượng rác được vận chuyển thẳng ra bãi chôn lấp, vì rác thải vườn đãđược xe vận chuyển đến nơi chôn lấp

Ngoài ra, còn có các yếu tố khác như: dư luận, ý thức cộng đồng…

1.3 Tác động của rác thải sinh hoạt đối với môi trường và sức khỏe con người

1.3.1 Tác động của rác thải rắn đến môi trường

* Đối với môi trường không khí

Trong quá trình vận chuyển rác tạo bụi cuốn khi xúc rác, bụi khói, tiếng

ồn của động cơ và khí thải độc hại từ các xe thu gom, vận chuyển rác Bên cạnh

đó, sự phân huỷ sinh học của rác thải tại các bãi chôn lấp tạo mùi hôi thối, mùikhí mêtan và các khí độc hại từ các chất thải nguy hại v.v., đặc biệt là các bãichôn lấp rác thải lộ thiên Quá trình đốt rác sinh ra các chất độc hại như dioxin,furan, v.v Khói từ những nơi đốt rác có thể làm giảm tầm nhìn

* Đối với môi trường đất

Trong rác thải sinh hoạt có một số loại chất thải khó phân huỷ như túinilon, vỏ lon, thuỷ tinh, v.v khi vào trong đất làm thay đổi cơ cấu đất, đất trởnên chai cứng, giảm hiệu quả sản xuất của đất Ngoài ra, nhiều loại chất thải

16

nguy hại chứa nhiều độc tố nếu không được xử lý đúng cách mà chôn lấp như rácthải thông thường thì nguy cơ gây ô nhiễm môi trường đất rất cao.

* Đối với môi trường nước

Rác thải và các chất độc hại nếu không được thu gom, xử lý đúng cách sẽtồn tại trong đất rồi theo nước mưa đi vào các nguồn nước gây ô nhiễm Tạinhiều thuỷ vực, rác thải và các chất ô nhiễm làm biến đổi màu của nước mặtthành màu đen, có mùi khó chịu gây ảnh hưởng tới hoạt động các thuỷ sinh vật

và làm giảm sinh khối các thuỷ vực Tải lượng của các chất bẩn hữu cơ đã làmcho thủy sinh vật trong nguồn nước mặt bị xáo trộn [3].Ở các bãi chôn lấp rácthải, nước rỉ rác là một tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước ngầm

1.3.2 Tác động của rác thải sinh hoạt đối với sức khỏe con người

Tác động của chất thải rắn lên sức khoẻ con người có thể trực tiếp hoặcthông qua ảnh hưởng của chúng lên các thành phần môi trường Môi trường bị ônhiễm tất yếu sẽ tác động đến sức khoẻ con người thông qua chuỗi thức ăn

- Ảnh hưởng trực tiếp lên sức khoẻ con người thông quan nguồn thức ăn.Các chất ô nhiễm nhiễm vào thực phẩm của con người, qua lưới và chuỗi thức ăn

đi vào cơ thể con người

- Rác thải tồn đọng trong môi trường khi chưa được vận chuyển đi lànguyên nhân phát sinh các ổ dịch bệnh, nguy cơ đe doạ sức khoẻ con người

- Tại các bãi chôn lấp rác thải, nếu không áp dụng các kỹ thuật chôn lấp và

xử lý thích hợp, bãi rác sẽ trở thành nơi chứa các mầm bệnh truyền nhiễm như:

tả, lỵ, thương hàn, v.v các loại côn trùng trung gian truyền bệnh như: ruồi, muỗi,gián, v.v Theo nghiên cứu của tổ chức y tế thế giới (WHO), tỷ lệ người mắcbệnh ung thư ở các khu vực gần bãi chôn lấp rác thải chiếm tới 15,25% dân số.Ngoài ra, tỷ lệ mắc bệnh ngoại khoa, bệnh viêm nhiễm ở phụ nữ do nguồn nước

ô nhiễm chiếm tới 25% [10] Các vật sắc nhọn, thuỷ tinh vỡ, bơm kim tiêm cũ,v.v có thể là mối đe doạ nguy hiểm với sức khoẻ con người khi dẫm phải hoặc bịcào xước vào tay chân Các loại hoá chất độc hại và nhiều chất thải nguy hạikhác cũng là mối đe doạ với những người làm nghề bới rác Các ảnh hưởng củarác thải lên sức khoẻ con người được minh họa qua sơ đồ sau:

(Nguồn: Huỳnh Tuyết Hằng, TP Huế, 08 2005)

Hình 1.2 Tác hại chất thải rắn đối với sức khoẻ con người

* Rác thải sinh hoạt gây mất mỹ quan đô thị

Rác thải sinh hoạt không được thu gom, vứt bừa bãi làm cho bộ mặt thànhphố trở nên thiếu văn hoá, mất thiện cảm cho khách vãng lai Quá trình vậnchuyển làm rơi vãi rác dọc đường, sự tồn tại các bãi rác nhỏ lộ thiên chờ vậnchuyển v.v là những hình ảnh gây mất vệ sinh môi trường.Tác động của việc xử

lý không hợp lý chất thải sinh hoạt được thể hiện ở sơ đồ sau:

Môi trường không khí

Người, động vật

Qua đường

Ăn uống, tiếp xúc qua da

Các tác động của xử lý chất thải không hợp lý

Môi trường xú

uế

Làm hại sức khoẻ con người

Tạo môi trường dịch bệnh

Tạo nếp sống khép kín

Gây ùn tắc giao thông

Làm mất vẻ

đẹp đô thị

Hạn chế kết quả sản xuất kinh doanh

Tác động xấu đến ngành du lịch văn hoá18

Hình 1.3 Tác động của việc xử lý không hợp lý chất thải sinh hoạt

(Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ và cộng sự Quản lý chất thải rắn, Nhà xuất bản xây

dựng -2001)

1.4 Các phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt

Cho mãi tới gần đây, chất thải rắn vẫn được đổ đống ngoài bãi rác, chôn,đốt và một số loại rác thải từ nhà bếp nhà hàng được sử dụng làm thức ăn chođộng vật Cộng đồng vẫn chưa nhận thức được mối liên hệ giữa chất thải rắn vớichuột, gián, ruồi, muỗi, rận, ô nhiễm đất và nước Người ta không biết rằng, chấtthải rắn trong các bãi rác là môi trường sống của các loại vec- tơ gây các bệnh:sốt thương hàn, sốt vàng, sốt xuất huyết, sốt rét, tả … Do vậy, các phương pháp

xử lý chất thải rắn rẻ nhất, nhanh nhất và thuận tiện nhất đã được sử dụng Cáckhu vực nông thôn và các thị trấn nhỏ sử dụng các bãi rác ngoài trời Các thị xã

và các thành phố lớn hơn sử dụng các lò đốt nhỏ Mãi sau này, chôn lấp rác hợp

vệ sinh với biện pháp xử lý chất thải rắn được nhiều nơi lựa chọn Trên thế giới

và ở Việt Nam đã và đang áp dụng 4 phương pháp chính xử lý rác thải sinh hoạt.Trong đó phương pháp sinh học được đánh giá là tối ưu hiện nay [14]

Bốn phương phương pháp là:

- Phương pháp chôn lấp

- Phương pháp sản xuất khí sinh học

- Phương pháp thiêu đốt

- Phương pháp ủ phân hữu cơ

1.4.1 Phương pháp chôn lấp

Đây là phương pháp phân hủy kỵ khí với khối lượng chất hữu cơ lớn.Chôn lấp là phương pháp lâu đời Hiện nay nhiều nước trên thế giới kể cả một sốnước như Anh, Mỹ, CHLB Đức vẫn còn dùng phương pháp chôn lấp để xử lý rácthải sinh hoạt cho các đô thị, phương pháp này khá đơn giản và hiệu quả đối vớilượng rác thải ở các thành phố đông dân cư [7]

Nguyên lý cơ bản của phương pháp này là phân giải yếm khí các hợp chấthữu cơ có trong rác thải Và các chất dễ bị thối rữa tạo ra sản phẩm cuối cùng làcác chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và các khí

CO2, CH4 [7]

Hiện nay, hầu hết các bãi rác đều chưa đạt tiêu chuẩn môi trường, cả nướcchỉ có 12/64 tỉnh thành đầu tư bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh, với tổng số bãi chônlấp là 91 bãi, trong đó chỉ có 17 bãi được thiết kế, xây dựng hợp vệ sinh nhưnglại chưa được vận hành theo đúng yêu cầu bảo vệ môi trường Hiện tại có hơn 20

dự án xin triển khai công nghệ xử lý chất thải, tuy nhiên cũng chỉ có 50% dự ánthành công Ngay cả các lò công nghệ thiêu, đốt được nhập từ nước ngoài cũngchỉ thành công có 30% về xử lý rác [21]

Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn bãi chôn lấp

- Quy mô bãi rác

Quy mô bãi rác phụ thuộc vào quy mô dân số, chất lượng rác thải phátsinh, đặc điểm rác thải Và được chia làm 4 loại là: loại nhỏ, loại vừa, loại lớn vàloại rất lớn

Bảng 1.6 Quy mô bãi chôn lấp

Quy mô bãi

chôn lấp

Dân số (1000 người)

Lượng chất thải (tấn/năm)

Diện tích (ha)

Thời gian tái

sử dụng (năm)

20

Loại vừa 100-150 6.500 10-30 10-30

Loại rất lớn >1000 >20.000 >50 >50

(Nguồn : Nguyễn Đức Lương, Nguyễn Thùy Dương, công nghệ sinh học

mới tập 2: xử lý chất thải hữu cơ)

Qua bảng ta thấy rằng, nếu lượng phế thải càng lớn thì quy mô bãi chônlấp càng lớn và thời gian tái sử dụng càng dài Tuy nhiên mức độ tái sử dụng đấtcủa bãi chôn lấp tùy thuộc vào tính chất, thành phần của từng loại chất thải

- Vị trí của bãi rác

Bãi rác cần được đặt ở những nơi ít ảnh hưởng tới cộng đồng dân cư, gầnđường giao thông để thuận tiện cho công tác thu gom và vận chuyển, phải cóđiều kiện thủy văn phù hợp (hướng gió, tốc độ gió, ít ngập lụt…) Nếu điều kiệnthủy văn không phù hợp thì bãi chôn lấp phải được lót bằng những chất cao su cókhả năng ngăn ô nhiễm nước ngầm và ô nhiễm nước mặt các vùng lân cận Cần

có những biện pháp giảm tối thiểu lượng nước thải sinh ra từ bãi rác

1.4.2 Phương pháp sản xuất khí sinh học (Biogass )

Sản xuất khí sinh học (biogass) là phương pháp đã được sử dụng từ lâu ởcác nước phát triển thuộc khu vực Châu Á - Thái Bình Dương trong vài chụcnăm gần đây với mục đích làm chất đốt và thắp sáng Gần đây công nghệ nàyngày càng hoàn thiện và chuyển hướng sang sử dụng các loại rác thải nông, côngnghiệp và rác thải sinh hoạt để sản xuất khí sinh học, đa dạng hóa nguồn nănglượng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường

- Cơ sở khoa học: cơ sở của phương pháp này là nhờ sự hoạt động củacác vi sinh vật mà các chất khó tan như: xenluloza, lignin, hemixenluloza, và cáchợp chất cao phân tử khác được chuyển thành dễ tan Quá trình này trong điềukiện kỵ khí nhờ một quần thể sinh vật được gọi chung là vi sinh vật lên menmetan Quần thể này chủ yếu là kỵ khí hội sinh Chúng biến đổi chất hữu cơthành CH4, CO2 và một vài khí khác [8]

Trong quá trình này 90% các chất hữu cơ được chuyển hóa thành CO2,

CH4 Chất lượng của khí thu được phụ thuộc vào chất lượng của nguồn nguyênliệu đầu vào

Các xưởng sản xuất khí metan, người ta trang bị các thùng lên men có thểtích 20; 40; 60 và 100m3, quá trình lên men ở nhiệt độ 45- 500 C, nguyên liệuđược nạp 1lần/ngày và thời gian lên men kéo dài 5 ngày Các thiết bị xử lý cócông suất từ 25 đến 39m3 nguyên liệu trong một ngày đêm và thu được 500m3

khí/ ngày

- Thu nhận khí sinh học từ rác thải sinh hoạt

Rác thải sinh hoạt ở các đô thị ngày càng lớn Việc thu gom và xử lý rác là

cả một vấn đề bức bách Hiện nay ở nhiều nước trên thế giới kể cả các nước côngnghiệp phát triển vẫn dùng phương pháp chôn lấp là chủ yếu Các chất dễ phânhủy khi được chôn lấp sẽ xảy ra quá trình lên men kỵ khí Những lớp rác dày tới10m chứa bên trong rất nhiều không khí Đây là điều kiện lý tưởng cho các visinh vật kỵ khí phát triển và phân hủy cac chất hữu cơ, kết quả là chất hữu cơtrong rác được chuyển hóa thành khí metan Theo các kết quả thực nghiệm chothấy trong vòng 15 năm từ một tấn rác sinh hoạt có thể sinh ra được 200 m3 khí

Tại Mỹ người ta trang bị mỗi ô chôn rác với thể tích 4000 m3, một hệthống đường ống dẫn khí và máy bơm khí Tốc độ dẫn khí đạt 4,65 m3/ phút Khíthu được dùng để phát điện hoặc dùng làm chất đốt [8]

Còn ở Đức người ta đã trang bị hệ thống khai thác biogass từ các hố chônrác của thành phố và khí thu được dùng để phát điện ở các trạm nhiệt điện Côngsuất khai thác 800m3/ giờ và chất lượng khí thu được là 55% là khí metan [8]

Như vậy công nghệ thu khí sinh học từ rác thải trở thành hướng phát triểnmang lại hiệu quả trong vấn đề xử lý rác thải

Tồn tại của phương pháp này là xử lý bãi rác trong các bể ủ biogass, Bể ủ

bị rò rỉ gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí

1.4.3 Phương pháp đốt

22

Phương pháp đốt được sử dụng rộng rãi tại những nước như: Đức, Thụy

Sỹ, Hà Lan, Đan Mạch, Nhật Bản đó là những nước có diện tích đất cho khu vựcthải rác bị hạn chế

Xử lý rác thải bằng phương pháp đốt có ý nghĩa quan trọng làm giảm tớimức thấp nhất chất thải cho khâu xử lý cuối cùng, nếu sử dụng công nghệ đốt ráctiên tiến có ý nghĩa trong bảo vệ môi trường Nhưng đây cũng là phương pháp xử

lý tốn kém nhất và so với phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh chi phí có thể caogấp 10 lần [7]

Công nghệ đốt thường được sử dụng ở các quốc gia phát triển và phải cómột nền kinh tế đủ mạnh bao cấp cho việc thu đốt rác sinh hoạt như là một hoạtđộng phúc lợi xã hội của toàn dân

- Cơ sở khoa học: cơ sở của phương pháp này là oxy hóa ở nhiệt độ cao, với

sự có mặt của oxy trong không khí, trong đó có rác độc hại được chuyển hóa thànhdạng khí và các chất thải rắn không cháy Các chất khí được làm sạch hoặc khôngđược làm sạch thoát ra ngoài không khí Chất thải rắn còn lại được chôn lấp [7]

Hiện nay ở các nước Châu Âu có xu hướng giảm thiểu việc đốt rác thải dohàng loạt các vấn đề về kinh tế và môi trường Phương pháp này hiện đang đượcdùng để xử lý rác thải bệnh viện

Tồn tại của phương pháp này là tốn nhiên liệu đốt và gây ô nhiễm môitrường không khí, nếu như quy trình công nghệ không đảm bảo kỹ thuật

- Điều kiện áp dụng: ở các quốc gia phát triển xử lý đốt các chất thải hỗnhợp nhìn chung không được ghi nhận là phổ biến và ít được dùng trừ khi thỏamãn các điều kiện sau:

+ Khối lượng rác thải: cần phải tính toán xem lượng rác đó để lò đốt hoạtđộng liên tục không Nếu dưới mức 200.000 tấn/ năm thì chi phí sẽ tăng nhanhcho một đơn vị xử lý

+ Năng suất tỏa nhiệt của bãi rác thải: năng lượng nhiệt của rác thải phải

bù lại năng lượng nhiệt đã tiêu tốn cho một lò đốt

+ Các tiêu chuẩn môi trường: việc đốt rác sẽ thải vào môi trường mộtlượng khí thải tương đối lớn Do đó cần phải xem xét mức độ ảnh hưởng của

công nghệ này đến sức khỏe cộng đồng và môi trường xung quanh Liệu có đủkinh phí để mua thiết bị xử lý khí thải không ?

+ Lựa chọn vị trí: theo kinh nghiệm của các nước thì khoảng cách tối thiểu

để đặt lò đốt phải đạt trên 200m so với khu dân cư gần nhất [7]

số loại vi sinh vật enzym oxy hoá và enzym phân giải protein cũng tham gia vàoquá trình phân huỷ xenluloza Nhiều tác giả khẳng định rằng phức hệ xenlulozagồm 3 enzym chủ yếu sau:

+ Endogluconaza hay CMC – aza ( endo-1,4β – D – glucan –glucanohydrat, EC) tấn công chuỗi xenluloza một cách tuỳ tiện và phân huỷ liênkết β- 1,4 – glucozit giải phóng xenlobioza và glucoza, thuỷ phân xenlulozaphồng lên làm giảm nhanh chiều dài của mạch cấu trúc xenluloza và tăng chậmcác nhóm khử Enzym này cũng tác dụng lên xenlodextrin

+ Exogluconaza ( endo-1,4 – β – D – glucaza – 4 – xenlobiohydronaza,EC) giải phóng xenlobioza hoặc glucoza từ đầu không khử xenluloza Loạienzym này tác dụng rất mạnh lên xenluloza vô định hình, hoặc xenluloza đã bịphân giải một phần

+ β – glucozidaza hay xenlobiaza, loại enzym này thuỷ phân xenlobioza

và xenlodextrin khác hoà tan trong nước cho glucoza, nó có hoạt tính cực đại trênxenlobioza là chủ yếu, nghĩa là khi xenluloza đã bị phân huỷ bước đầu

+ Cơ chế theo Reese

Trong đó:

C1 – tương ứng với endoglucanza

Cx – tương ứng với exoglucanza

C1 – enzym tiền nhân thuỷ phân, nó làm trương xenluloza tự nhiên thànhcác chuỗi xenluloza hoạt động có mạch ngắn hơn

Cx – enzym tiếp tục phân cắt mạch xenluloza hoạt động để tạo thành cácđường tan và cuối cùng thành glucoza Trong quá trình phân huỷ xenluloza cácenzym có sự phối kết hợp chặt chẽ với nhau theo từng công đoạn để bẻ gãy mạchxenluloza cuối cùng cho ra đường glucoza Những VSV phát triển trên hợp chấtchứa xenluloza đã tiết ra các loại enzyme này để phân hủy chuyển hóa xenluloza

Những VSV phân giải xenluloza vô cùng phong phú bao gồm: vi khuẩn,nấm, xạ khuẩn…

+ Vi khuẩn: gồm vi khuẩn hiếu khí( thuộc giống Cytophaga, Sporocytophaga

và Sorangium), vi khuẩn kỵ khí( thuộc giống Clostridium và Bacillus)

+ Nấm: các loại nấm phân hủy xenluloza mạnh như: Trichoderma,Penicillium, Phanerochate, Sporotrichum, Sclerotium

+ Xạ khuẩn: người ta tìm thấy rất nhiều loại xạ khuẩn trong các đống ủ, gồmcác loại như: Actinomyces, Streptomyces, Frankia, Nocardia, Actinopolyspora,Actinosynoema, Dermatophilus, Pseudonocardia, Cellulomonas

Trong phương pháp này, ngoài cơ chế phân hủy xenluloza ra thì còn có cơchế phân giải hemixenluloza Phần lớn hemixenluloza có tính chất tương đồngvới xenluloza, nhưng có phân tử lượng bé hơn và cấu trúc đơn giản hơn nên VSVphân giải hemixenluloza nhanh hơn xenluloxa VSV phân giải hemixenlulozachủ yếu là các giống sau: Ruminococcus, Bacillus , Bacteroides, Butyvibrio,Clostridium, Aspegillus, Penicillium, Trichoderma [11]

a Phương pháp ủ rác thành đống lên men tự nhiên có đảo trộn

Rác được chất thành đống cao 1,5- 2,5 m, mỗi tuần đảo trộn một lần.Nhiệt độ trong đống ủ là 550 C, thời gian ủ là khoảng 4 tuần, độ ẩm là 50- 60%.Trong 3- 4 tuần tiếp theo không đảo trộn Phương pháp này đơn giản nhưng mất

vệ sinh, gây ô nhiễm môi trường nước và không khí [7]

b Phương pháp ủ rác thành đống không đảo trộn và có thổi khí

Đây là phương pháp do viện nghiên cứu nông nghiệp thực nghiệm Beltsville,Hoa Kỳ thực hiện Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở các phương pháp xử

lý nước thải Theo phương pháp này mỗi đống phế thải có chiều cao 2- 2,5 m, phíadưới lắp một hệ thống phân phối khí Nhờ có quá trình thổi khí cưỡng bức mà cácquá trình chuyển hóa được nhanh hơn, nhiệt độ ổn định và ít ô nhiễm [7]

c Phương pháp lên men trong các thiết bị chứa

Rác được đưa vào các thiết bị chứa có dung tích khác nhau để lên men.Lượng khí và nước thải sinh ra trong quá trình lên men được kiểm soát chặt chẽ.Các vi sinh vật được tuyển chọn đưa vào bổ sung cho hệ vi sinh vật tự nhiên trongrác, nhờ đó mà quá trình xảy ra nhanh, dễ kiểm soát hơn và ít ô nhiễm hơn [7]

d Phương pháp lên men trong lò quay

Rác được thu gom, phân loại nghiền nhỏ và đưa vào lò quay nghiêng với độ

ẩm khoảng 50% Trong khi quay rác được đảo trộn do vậy không cần phải thổi khí.Rác sau khi lên men lại được ủ chín thành đống trong thời gian 20- 30 ngày [7]

e Phương pháp xử lý rác công nghiệp

Hiện nay trên thế giới có hơn 50 kiểu ủ rác công nghiệp được triển khai.Đặc điểm chung của ủ rác công nghiệp là tự động hóa cao do đó rác được phânhủy rất tốt nhưng lại đòi hỏi trình độ khoa học công nghệ cao chi phí tốn kém,chưa phù hợp với trình độ và khả năng tài chính của các nước đang phát triển

Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học, càng ngày người

ta càng thấy tính ưu việt của phân hữu cơ được chế biến từ các loại phế thải, rácthải Nó không những làm sạch môi trường, giảm tính độc hại mà còn được coi lànguồn nguyên liệu tái chế làm phân hữu cơ, có tác dụng cải tạo đất, nâng cao độphì nhiêu của đất Nó còn có tác dụng làm tăng hiệu quả của phân hóa học bằngcách trộn một phần phân hóa học với phân hữu cơ bón cho cây trồng [7]

1.5 Tình hình quản lý, xử lý rác thải và rác thải sinh hoạt

1.5.1 Tình hình quản lý, xử lý rác thải trên thế giới

Lượng CTR sinh hoạt phát sinh phụ thuộc vào nhiều yếu tố kinh tế - xãhội, điều kiện sống, thói quen và nhận thức của cộng đồng dân cư ở các quốc giakhác nhau Nếu tính trung bình mỗi ngày một người thải ra môi trường 0,5 kg rác

26

thải sinh hoạt thì trên toàn thế giới sẽ có trên 3 triệu tấn rác thải mỗi ngày, mộtnăm xấp xỉ khoảng 6 tỷ tấn rác.

Tiêu chuẩn tạo rác trung bình theo đầu người đối với từng loại chất thảimang tính đặc thù của từng địa phương và phụ thuộc vào mức sống, văn minh,dân cư ở mỗi khu vực Tuy nhiên, dù ở khu vực nào cũng có xu hướng chung củathế giới là mức sống càng cao thì lượng chất thải phát sinh càng nhiều

Bảng 1.7 Lượng phát sinh CTRĐT ở một số nước

Tên nước Dân số đô thị hiện nay

(% tổng số)

Lượng phát sinh CTRĐT hiện nay (kg/người/ngày)

Đức: Mỗi hộ gia đình được phát 3 thùng rác xanh, vàng và đen: màu xanhdùng để đựng giấy, màu vàng đựng nhựa và kim loại, còn màu đen đựng các thứkhác Các loại này sẽ được mang đi xử lý khác nhau.

- Đối với hệ thống thu gom rác thải công cộng đặt trên hè phố, rác đượcchia thành 4 loại với 4 thùng có màu sắc khác nhau: màu xanh lam đựng giấy,màu vàng đựng nhựa và kim loại, màu đỏ đựng kính và thủy tinh, màu xanh thẫmđựng rác còn lại

- Tất cả các bang, khu đô thị, dân cư đều có các cơ quan, công ty khuyếncáo tuyên truyền về bảo vệ môi trường

Mỹ: Ở Mỹ, mỗi hộ gia đình được cung cấp miễn phí ba thùng rác với bamàu sắc khác nhau, mỗi thùng khoảng 200 lít, có nắp đậy và có bánh xe Thùngmàu đen dành cho rác sinh hoạt, thùng nâu là rác vườn và thùng màu xanh là rác

có thể tái chế Mỗi tuần 1 lần, vào ngày đổ rác, các hộ đều phải đẩy các thùng rác

ra lề đường và ba loại xe khác nhau sẽ đến lấy rác Rác thùng đen sẽ được lấyđưa đi chôn, rác thùng nâu đưa đến nhà máy để làm phân bón, rác thùng xanhđưa tới những phân xưởng lớn để phân loại (thuỷ tinh, giấy, kim loại, nilon…).Kim loại và giấy được các công ty vui vẻ thu mua vì giá rẻ hơn Tuy nhiên, nhựa

và thuỷ tinh lại là một vấn đề không dễ, bởi vì nhà sản xuất thích sử dụng nguyênliệu tinh khiết hơn, vừa dễ và đỡ tốn kém vì không phải qua các giai đoạn thanh,lọc, nấu,…Nếu lọc không kỹ, chai thuỷ tinh sẽ bị bọt Với chai nhựa cũng tốnnhiều chi phí hơn khi tái chế từ rác phế thải Để giải quyết nạn rác thuỷ tinh chấtthành núi vì các công ty từ chối sử dụng, chính phủ Mỹ đã phải làm luật, buộcnhà sản xuất sử dụng một tỷ lệ nào đó nguyên liệu tái chế và cho phép tính thêmvào giá thành sản phẩm Ví dụ, người tiêu dùng phải trả thêm 5 cent cho mỗi chaibia, sau khi dùng xong có thể mang đến nơi thu mua để được hoàn tiền

Ở Nhật Bản đã sử dụng và phát huy có hiệu quả phương pháp BVMTcộng đồng Chủ trương động viên toàn thể nhân dân thu gom chất thải và xâydựng xã hội tái chế trong thế kỉ 21 Chính phủ nước này đã có những chính sáchthúc đẩy và khuyến khích việc quản lý chất thải rắn trên cơ sở sự tham gia tíchcực và tự nguyện của các cộng đồng dân cư khác nhau Bên cạnh đó Nhật Bản đã

28

có những mô hình phân loại và thu gom rác thải sinh hoạt rất có hiệu quả Các hộgia đình đã phân loại chất thải thành 3 loại riêng biệt và cho vào 3 túi với màusắc theo quy định: rác hữu cơ, rác vô cơ và giấy vải, thủy tinh, rác kim loại Ráchữu cơ được đưa đến nhà máy xử lý rác thải để sản xuất phân vi sinh còn các loạirác còn lại đều được đưa đến cơ sở tái chế hàng hóa [22].

Hiện nay, ở hầu hết các nước phát triển, giải pháp như chôn lấp, đốt rác có

xu hướng giảm dần Giải pháp chôn lấp chỉ thực hiện đối với những chất thải độchại không thể xử lý hoặc xử lý quá tốn kém (ví dụ chất thải hạt nhân) Giải phápđốt cũng chỉ thực hiện đối với những chất thải khó phân huỷ sinh học, chất thảibệnh viện, chất thải công nghịêp, hoá chất bảo vệ thực vật Ở đây, hoạt động táichế, tái sinh diễn ra mạnh mẽ góp phần tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên,giảm ô nhiễm môi trường

Theo kinh nghiệm của các chuyên gia xã hội học và giáo dục học ở cácnước đang phát triển như Đức, Áo, Pháp, Thuỵ Điển… để có được thói quen thugom và phân loại rác thải tại nguồn cho toàn xã hội họ phải xây dựng mộtchương trình giáo dục, tuyên truyền lâu dài hàng vài chục năm và đối với vài thế

hệ Các chương trình giáo dục, tuyên truyền dân chúng cần phải được xây dựng,thiết kế theo nguyên tắc: rõ, gọn, hấp dẫn để thu hút được sự chấp nhận và khơidậy ý thức vì cộng đồng, vì lợi ích của chính bản thân mình

* Ở các nước đang phát triển

Ở các nước đang phát triển, dù lượng phát thải nhỏ hơn nhiều nhưng do hệthống quản lý môi trường kém nên môi trường ở nhiều nước có xu hướng suythoái nghiêm trọng Ở những nước này, vấn đề phân loại, thu gom CTR mớiđược đề cập đến trong những năm gần đây, chỉ tiến hành một số dự án nhỏ lẻ ởmột số thành phố chính Tuy nhiên, vấn đề này đang gặp rất nhiều khó khăn dosức ép phát triển kinh tế và gia tăng dân số Việc bố trí mạng lưới thu gom, vận

chuyển rác thải chưa hợp lý, trang thiết bị còn thiếu và thô sơ dẫn đến chi phí thugom tăng lên Sự tham gia của các đơn vị tư nhân còn ít và hạn chế.

Chôn lấp rác thải vẫn là phương pháp phổ biến để tiêu huỷ CTR vì chi phí

rẻ Các bãi chôn lấp chất thải được chia thành 3 loại: bãi lộ thiên, bãi chôn lấpbán vệ sinh, và bãi chôn lấp hợp vệ sinh Các bãi chôn lấp lộ thiên thường thấyphổ biến ở các nước đang phát triển Hiện nay, các nước đang phát triển đã có nỗlực cải thiện chất lượng các bãi chôn lấp Ngược lại, ở các nước phát triển, tạivùng cách xa khu dân cư, các bãi chôn lấp rác đã đầy trở thành những thảm cỏxanh và hoa đẹp rộng mênh mông Theo luật thì sau một thời gian nhất định(thường là vài chục năm) mới được phép sử dụng lại

1.5.2 Tình hình quản lý, xử lý rác thải ở Việt Nam

a Hiện trạng chất thải sinh hoạt tại Việt Nam

Phát sinh rác thải sinh hoạt ở Việt Nam

Mỗi năm, ở Việt Nam có hơn 15 triệu tấn chất thải rắn phát sinh từ nhiềunguồn khác nhau Khoảng hơn 80% số này (tương đương 12,8 triệu tấn/ năm) làchất thải phát sinh từ các hộ gia đình, các nhà hàng, những khu chợ và khu kinhdoanh [3]

Bảng 1.8 Thành phần rác thải phát sinh ở Việt NamPhát sinh RTSH (tấn/năm)

- Toàn quốc

- Các vùng đô thị

- Các vùng nông thôn

1280000064000006400000Rác thải nguy hại phát sinh từ các cơ sở CN (tấn/năm) 128400

30

Rác thải không nguy hại phát sinh từ các cơ sở CN (tấn/năm) 2510000Rác thải nguy hại phát sinh từ các cơ sở nông nghiệp (tấn/năm) 8600

Lượng phát sinh RTSH hàng ngày ( kg/người/ngày )

- Toàn quốc

- Các vùng đô thị

- Các vùng nông thôn

0,40,70,3Thu gom rác thải (% trong tổng lượng phát sinh)

Số lượng các cơ sở tiêu huỷ rác thải

- Bãi rác và bãi chôn lấp không hợp vệ sinh

- Bãi chôn lấp hợp vệ sinh

74%

17%

( Nguồn: Báo cáo diễn biến môi trường Việt Nam, 2004)

Hiện nay, lượng CTRSH có xu hướng tăng lên đáng kinh ngạc Theo sốliệu thống kê năm 2002, lượng RTSH trung bình từ 0,6 – 0,9kg/người/ngày tạicác đô thị lớn và 0,4 – 0,5kg/người/ngày ở các đô thị nhỏ Đến năm 2005 và đầunăm 2006, tỷ lệ đó đã tăng lên tương ứng là 0,9 – 1,2kg/người/ngày và 0,5 – 0,65kg/người/ngày [4]

Tỷ lệ CTRSH tăng cao tập trung ở các đô thị đang có xu hướng mở rộng,phát triển mạnh cả về quy mô lẫn dân số và các khu công nghiệp, như các đô thịtỉnh Phú Thọ (19,9%), thành phố Phủ Lý (17,3%), Hưng Yên (12,3%), Rạch Giá(12,7%),…Các đô thị khu vực Tây Nguyên có tỷ lệ phát sinh CTRSH tăng đồngđều hang năm với tỷ lệ tăng ít hơn (5,0%) Tổng lượng phát sinh CTRSH tại các

đô thị loại III trở lên và một số đô thị loại IV là các trung tâm văn hóa, xã hội,kinh tế của các tỉnh thành trên cả nước lên đến 6,5 triệu tấn/năm, trong đóCTRSH phát sinh từ các hộ gia đình, nhà hang, các chợ và kinh doanh là chủyếu Lượng còn lại từ các công sở, đường phố, các cơ sở y tế Kết quả điều tratổng thể năm 2006 – 2007 cho thấy, lượng CTRSH đô thị phát sinh chủ yếu tập

trung ở hai đô thị đặc biệt là Hà Nội và TP Hồ Chí Minh Tuy chỉ có hai đô thịnhưng tổng lượng CTRSH phát sinh tới 8.000 tấn/ngày (2.920.000 tấn/năm)chiếm 45,24% tổng lượng CTRSH phát sinh từ tất cả các đô thị.

Bảng 1.9 Lượng CTRSH phát sinh ở các đô thị Việt Nam

STT Loại đô thị Lượng CTRSH bình

(Nguồn: Cục bảo vệ môi trường, 2008 [7])

Nhìn chung, lượng phát thải CTRSH bình quân đầu người ở Việt Nam cònthấp so với một số thành phố lớn trong khu vực như: Băng Cốc 1,6 kg/người,Singapose 2 kg/người [3]

Dự báo tổng lượng CTRSH phát sinh có thể tăng lên đến 25 triệu tấn vàonăm 2010; 35 triệu tấn vào năm 2015 và 45 triệu tấn vào năm 2020 [18] Thànhphần các chất trong CTRSH đang có xu hướng giảm dần thành phần hữu cơ vàtăng dần thành phần các chất khác khó phân huỷ và cường độ độc tính cao Xuthế này do đời sống ngày càng được cải thiện dẫn đến những thay đổi mẫu hìnhtiêu thụ ở các trung tâm đô thị lớn của Việt Nam

b Hiện trạng quản lý, xử lý rác thải sinh hoạt

Việc xử lý chất thải chủ yếu do các công ty môi trường đô thị của các tỉnh/thành phố (URENCO) thực hiện Đây là cơ quan chịu trách nhiệm thu gom vàtiêu huỷ chất thải sinh hoạt, bao gồm cả chất thải sinh hoạt gia đình, chất thải vănphòng, đồng thời cũng là cơ quan chịu trách nhiệm xử lý cả chất thải công nghiệp

và y tế trong hầu hết các trường hợp Về mặt lý thuyết, mặc dù các cơ sở côngnghiệp và y tế phải tự chịu trách nhiệm trong việc xử lý các chất thải do chính cơ

sở đó thải ra, trong khi Chính phủ chỉ đóng vai trò là người xây dựng, thực thi vàcưỡng chế thi hành các quy định/văn bản quy phạm pháp luật liên quan, song

32