Tài liệu HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI RẮN Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TP.HCM KHOA MÔI TRƢỜNG  BÀI THUYẾT TRÌNH Đề tài: HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI RẮN Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH MÔN: QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN VÀ CHẤT THẢI NGUY HẠI LỜI CẢM ƠN ~~¤~~ Trƣớc hết em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý thầy, cô hiện đang công tác và giảng dạy tại khoa Môi Trƣờng-Trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Thành phố Hồ Chí Minh đã tận tâm dạy bảo và truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt quá trình học tập. Bên cạnh đó, em muốn chuyển lời cảm ơn chân thành đến thầy, cơ v bạn bè đã ch ý lắng nghe! Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn! Mục lục CHƢƠNG 1 : MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ : ……………………………………………………………...1 1.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: ............................................................................ 2 1.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU : .................................................................. 3 CHƢƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG DO CHẤT THẢI RẮN 2.1 KHÁI NIỆM CHẤT THẢI RẮN:....................................................................... 4 2.1.1 Định nghĩa về chất thải rắn : ........................................................................... 4 2.1.2 Các nguồn phát sinh chất thải rắn : ................................................................. 4 2.1.3 Phân loại chất thải rắn : ................................................................................... 6 2.1.4 Thành phần chất thải rắn : ............................................................................ 11 2.1.5 Tính chất của chất thải rắn : .......................................................................... 13 2.2 Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG DO CHẤT THẢI RẮN: ..................................... 25 2.2.1 Môi trƣờng nƣớc : ......................................................................................... 25 2.2.2 Môi trƣờng đất : ............................................................................................ 26 2.2.3 Môi trƣờng không khí : ................................................................................. 27 2.2.4 Cảnh quan và sức khỏe con ngƣời : .............................................................. 28 2.5 MỘT SỐ NÉT VỀ TÌNH HÌNH QUẢN LÝ RÁC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM : ..................................................................................................................... 51 2.5.1 Tình hình quản lý rác trên thế giới : ............................................................. 51 CHƢƠNG 3 : HIỆN TRẠNG CTRSH Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ..................................................................................................................................... Tình hình quản lý rác ở Việt Nam : ........................................................................ 52 3.1 :CÁC KẾT QUẢ ĐIỀU TRA VỀ THÀNH PHẦN VÀ KHỐI LƢỢNG CTRSH : ................................................................................................................................. 71 3.1.1 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt TPHCM : .............................................. 71 3.1.2 Khối lƣợng chất thải rắn sinh hoạt TPHCM : ............................................... 71 3.2 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG KỸ THUẬT – QUẢN LÝ CYRSH Ở TPHCM ................................................................................................................................. 73 3.2.1 Hệ thống lƣu trữ bên nhà : ........................................................................... 73 3.2.2 Hệ thống thu gom : ....................................................................................... 74 3.2.3 Hệ thống trung chuyển và vận chuyển : ....................................................... 77 3.2.4 Thu hồi và tái sử dụng chất thải rắn và chôn lấp : ....................................... 77 3.2.5 Hệ thống hành chánh quản lý CTRSH TPHCM: .......................................... 78 CHƢƠNG 4 : KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN :................................................................................................. 108 4.2 KIẾN NGHỊ : ................................................................................................ 109 : CHƢƠNG 1 : MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề : Thành phố Hồ Chí Minh với dân số 6.062.993 ngƣời (thống kê năm 2004) sống tại 24 quận huyện , với hơn 800 nhà máy riêng rẽ , 23.000 cơ sở sản xuất vừa và nhỏ , 12 khu công nghiệp , 3 khu chế xuất và 1 khu công nghệ cao , hàng trăm bệnh viện , trung tâm chuyên khoa , trung tâm y tế hàng ngàn phòng khám tƣ nhân … đang đổ ra mỗi ngày khoảng 5.500 – 5.700 tấn chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) , 1.100 – 1300 tấn chất thải rắn xây dựng (xà bần) , khoảng hơn 1000 tấn (ƣớc tính) chất thải rắn công nghiệp , trong đó cókhoảng 200 tấn chất thải nguy hại , 7-9 tấn chất thải rắn y tế Để quản lý khối lƣợng lớn chất thải rắn nói trên với mức tăng 10-15% năm , TP HCM đã hình thành (có tổ chức và tự phát) hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị với sự tham gia của gần 30 công ty nhà nƣớc , 3-5 công ty trách nhiệm hữu hạn , 01 hợp tác xã hàng trăm cơ sở tái sinh tái chế tƣ nhân hàng ngàn tổ dân lập và 30.000 ngƣời (gồm hơn 6.000 ngƣời hoạt động trong thu gom , vận chuyển , chôn lấp và hơn 20.000 ngƣời hoạt động trong hệ thống phân loại , thu gom và mua bán trao đổi phế liệu). Tuy nhiên cho đến nay , mặc dù đã hoàn thành và hoạt động hàng chục năm , mỗi năm tiêu tốn 600-700 tỉ tiền vận hành và hàng trăm tỉ tiền đầu tƣ trang thiết bị , xây dựng bãi chôn lấp và cơ sở hạ tầng khác , công tác quản lý chất thải rắn đô thị của TP HCM vẫn phải đối mặt với rất nhiều vấn đề và vẫn phải giải quyết các vấn đề theo kiểu “tình thế” đó là :  Khó khăn trong việc quản lý hệ thống thu gom rác dân lập .  Chƣa thực hiện đƣợc việc thu phí quản lý chất thải rắn .  Chƣa thực hiện đƣợc chƣơng trình phân loại chất thải rắn tại nguồn  Chƣa quy hoạch và thiếu nghiêm trọng hệ thống điểm hẹn , bô / trạm trung chuyển .  Chƣa quy hoạch đƣợc vị trí xây dựng bãi chôn lấp .  Ô nhiễm nặng nề tại các bãi chôn lấp do nƣớc rò rỉ và khí từ bãi chôn lấp .  Hệ thống quản lý của các cơ quan nhà nƣớc còn yếu về cả nhân lực và trang thiết bị .  Các công ty quản lý chất thải rắn còn thiếu đội ngũ cán bộ kỹ thuật , quản lý giỏi và công nhân lành nghề .  Chi phí cho công tác quản lý chất thải rắn tăng nhanh . Đứng trƣớc tình thế đó , đề tài “Nghiên cứu hiện trạng CTRSH Ở TPHCM ” đƣợc thực hiện với mong muốn góp phần tìm ra các giải pháp quản lý CTR thích hợp cho từng quận huyện nói riêng và TP Hồ Chí Minh nói chung trong giai đoạn thành phố ngày càng phát triển nhƣ hiện nay . 1.2 Nội dung nghiên cứu - Khái quát một số điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội tại TP Hồ Chí Minh . - Nghiên cứu hiện trạng và công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt tại TP Hồ Chí Minh . - Tìm hiểu chƣơng trình phân loại chất thải rắn tại nguồn thực hiện tại TP Hồ Chí Minh . 1.2 Phƣơng pháp nghiên cứu -Thu thập tài liệu liên quan: tham khảo tài liệu của nhiều tác giả, các nghiên cứu, báo cáo khoa học trƣớc đây -Số liệu đƣợc xử lý với phần mềm Microsoft Excel . Phần soạn thảo văn bản đƣợc sử dụng với phần mềm CHƢƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG DO CHẤT THẢI RẮN 2.1. Khái niệm cơ bản về chất thải rắn Định nghĩa về chất thải rắn Chất thải rắn (Soild Waste) là toàn bộ các loại vật chất không phải dạng lỏng và khí đƣợc con ngƣời loại bỏ trong các hoạt động kinh tế – xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất, các hoạt động sống và duy trì sự tồn tại của cộng đồng v.v…). Trong đó quan trọng nhất là các loại chất thải sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống. Chất thải rắn đô thị (gọi chung là rác thải đô thị) đƣợc định nghĩa là : Vật chất mà ngƣời tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu vực đô thị mà không đòi hỏi đƣợc bồi thƣờng cho sự vứt bỏ đó. Thêm vào đó, chất thải đƣợc coi là chất thải rắn đô thị nếu chúng đƣợc xã hội nhìn nhận một thứ mà thành phố phải có trách nhiệm thu gom và tiêu huỷ. Rác là thuật ngữ dùng để chỉ chất thải rắn có hình dạng tƣơng đối cố định, bị vứt bỏ từ hoạt động của con ngƣời. Rác sinh hoạt hay chất thải rắn sinh hoạt là một bộ phận của chất thải rắn, đƣợc hiểu là các chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt thƣờng ngày của con ngƣời. Các nguồn phát sinh chất thải rắn Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh của chất thải rắn là các cơ sở quan trọng để thiết kế , lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chƣơng trình quản lý chất thải rắn. Các nguồn phát sinh chất thải rắn độ thị gồm:  Sinh hoạt của cộng đồng  Trƣờng học, nhà ở, cơ quan  Sản xuất công nghiệp  Sản xuất nông nghiệp  Nhà hàng, khách sạn  Tại các trạm xử lý  Từ các trung tâm thƣơng mại, công trình công cộng Chất thải đô thị đƣợc xem nhƣ là chất thải cộng đồng ngoại trừ các chất thải trong quá trình chế biến tại các khu công nghiệp và chất thải công nghiệp. Các loại chất thải sinh ra từ các nguồn này đƣợc trình bày ở Bảng 2.1. Chất thải rắn phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau căn cứ vào đặc điểm của chất thải rắn có thể phân chia thành 3 nhóm lớn nhất là : chất thải đô thị, công nghiệp và nguy hại. Nguồn thải của rác đô thị rất khó quản lý tại các nơi đất trống bởi vì tại các vị trí này sự phát sinh các nguồn chất thải là một quá trình phát tán. Bảng 2.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn đô thị Nguồn Nhà ở Các hoạt động và vị trí phát Loại chất thải rắn sinh chất thải Những nơi ở riêng của một gia Chất thải thực phẩm, giấy, đỉnh hay nhiều gia đỉnh . những bìa cứng, hàng dệt , đồ da, căn hộ thấp , vứa và cao tầng… chất thải vƣờn, đồ gỗ, thủy tinh, hộp thiếc, nhôm , kim loại khác, tàn thuốc , rác đƣờng phố, chất thải đặc biệt ( dầu , lốp xe, thiết bị điện, …), chất thải sinh hoạt nguy hại, Thƣơng mại Cửa hàng, nhà hàng, chợ, văn Giấy, bìa cứng, nhựa dẻo, gỗ, phòng, khách sạn, dịch vụ, cửa chất thải thực phẩm, thủy tinh, hiệu in… kim loại, chất thải đặc biệt , chất thải nguy hại. Cơ quan Trƣờng học , bệnh viện, nhà tù, Giấy, bìa cứng, nhựa dẻo, gỗ, trung tâm chính phủ… chất thải thực phẩm, thủy tinh, kim loại, chất thải đặc biệt , chất thải nguy hại. Xây dựng Nơi xây dựng mới , sửa đƣờng, Gỗ, thép, bê tông, đất… và phá dỡ san bằng các công trình xây dựng , vỉa hè hƣ hại… Dịch vụ đô Quét dọn đƣờng phố, làm đẹp Chất thải đặc biệt, rác, rác thị (trừ trạm phong cảnh, làm sạch theo lƣu đƣờng phố, vật xén ra từ cây, xử lý) vực, công viên và bãi tắm, chấ thải từ các công viên, bãi những khu vực tiêu khiển khác. tắm vá các khƣ vực tiêu khiển. Trạm xử lý, Quá trình xử lý nƣớc, nƣớc thải Khối lƣợng lớn buồn dƣ. lò thiêu đốt và chất thải công nghiệp Các chất thải đƣợc xử lý. 2.1.2 Phân loại chất thải rắn Việc phân loại chất thải rắn sẽ giúp xác định các loại khác nhau của chất thải rắn đƣợc sinh ra. Khi thực hiện việc phân loại chất thải rắn sẽ giúp chúng ta gia tăng khả năng tái chế và tái sử dụng lại các vật liệu trong chất thải, đem lại hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trƣởng. Chất thải rắn đa dạng vì vậy có nhiều cách phân loại khác nhau nhƣ: 2.1.4 Phân loại theo tính chất Phân loại chất thải rắn theo dạng này ngƣời ta chia làm: các chất cháy đƣợc, các chất không cháy đƣợc, các chất hỗn hợp . Phân loại theo tính chất đƣợc thể hiện ở Bảng 2.2 Bảng 2.2: Phân loại theo tính chất Loại rác thải 1. Các chất cháy đƣợc  Giấy Nguồn gốc  Các vật liệu làm từ giấy  Hàng dệt  Có nguồn gốc từ sợi  Rác thải  Các chất thải ra từ đồ ăn, thực phẩm  Cỏ, gỗcủi, rơm  Các vật liệu và sản phẩm đƣợc chế tạo từ gỗ, tre, rơm  Các vật liệu và sản phẩm đƣợc chế tạo từ chất dẻo  Các vật liệu và sản phẩm đƣợc chế tạo từ da và cao su  Chất dẻo  Da và cao su 2. Các chất không cháy đƣợc :  Kim loại sắt  Các loại vật liệu và sản phẩm đƣợc chế tạo từ sắt mà dễ bị nam châm hút.  Kim loại không phải  Các vật liệu không bị nam châm hút.  Thuỷ tinh  Các vật liệu và sản phẩm chế tạo từ thuỷ tinh.  Đá và sành sứ  sắt Các vật liệu không cháy khác ngoài kim loại và thuỷ tinh  Tất cả các loại vật liệu khác không phân loại ở phần 1 3. Các chất hỗn hợp : và 2 đều thuộc loại này. Loại này có thể chia làm hai phần với kích thƣớc > 5mm và < 5 mm. Phân loại theo vị trí hình thành Ngƣời ta phân biệt rác hay chất thải rắn trong nhà, ngoài nhà, trên đƣờng phố, chợ… Phân loại theo nguồn phát sinh Chất thải sinh hoạt : là những chất thải liên quan đến các hoạt động của con ngƣời, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cƣ, các cơ quan, trƣờng học, các trung tâm dịch vụ, thƣơng mại. Chất thải rắn sinh hoạt có thành phần bao gồm kim loại, sành sứ, thuỷ tinh, gạch ngói vỡ, đất, đá, cao su, chất dẻo, thực phẩm dƣ thừa hoặc quá hạn sử dụng, xƣơng động vật, tre, gỗ, lông gà lông vịt, vải, giấy, rơm rạ, xác động vật, vỏ rau quả v.v… Theo phƣơng diện khoa học, có thể phân biệt các loại chất thải rắn sau :  Chất thải thực phẩm : bao gồm các thức ăn thừa, rau, quả … loại chất thải này mang bản chất dễ bị phân huỷ sinh học, quá trình phân huỷ tạo ra các mùi khó chịu, đặc biệt, đặc biệt trong điều kiện thời tiết nóng, ẩm. Ngoài các loại thức ăn dƣ thừa từ gia đình còn có thức ăn dƣ thừa từ các bếp ăn tập thể, các nhà hàng, khách sạn, ký túc xá, chợ …  Chất thải trực tiếp của động vật chủ yếu là phân, bao gồm phân ngƣời và phân động vật khác.  Chất thải lỏng chủ yếu là bùn ga cống rãnh, là các chất thải ra từ các khu vực sinh hoạt dân cƣ.  Tro và các chất dƣ thừa thải bỏ khác bao gồm : các loại vật liệu sau đốt cháy, các sản phẩm sau khi đun nấu bằng than, củi và các chất thải dễ cháy khác trong gia đình, trong kho của các công sở, cơ quan, xí nghiệp, các loại xỉ than. Chất thải rắn công nghiệp : là chất thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất 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, trong các nhà máy nhiệt điện;  Các phế thải từ nguyên nhiên liệu phục vụ cho sản xuất;  Các phế thải trong quá trình công nghệ;  Bao bì đóng gói sản phẩm. Chất thải xây dựng : là các phế thải nhƣ đất, đá, gạch ngói, bêtông vỡ do các hoạt động phá dỡ, xây dựng công trình v.v… 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 xây dựng;  Các vật liệu nhƣ kim loại, chất dẻo …  Chất thải từ các hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật nhƣ trạm xử lý nƣớc thiên nhiên, nƣớc thải sinh hoạt, bùn cặn từ các cống thoát nƣớc thành phố. Chất thải nông nghiệp : là những chất thải và mẫu thừa thải ra từ các hoạt động nông nghiệp, thí dụ nhƣ trồng trọt, thu hoạch các loại cây trồng, các sản phẩm thải ra từ các chế biến sữa, của các lò giết mổ … Phân loại theo mức độ nguy hại Chất thải nguy hại : bao gồm các loại hoá chất dễ gây phản ứng, độc hại, chất thải sinh học thối rữa, các chất dễ cháy, nổ hoặc các chất thải phóng xạ, các chất thải nhiễm khuẩn, lây lan … có nguy cơ đe doạ tới sức khoẻ ngƣời, động vật và cây cỏ. Nguồn phát sinh chất thải nguy hại chủ yếu từ các hoạt động y tế, công nghiệp 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 tƣơng tác với các chất khác gây nguy hại tới môi trƣờng và sức khoẻ cộng đồng. Các nguồn phát sinh chất thải bệnh viện bao gồm :  Các loại bông băng, gạc, nẹp dùng trong khám bệnh, điều trị, phẫu thuật;  Các loại kim tiêm, ống tiêm  Các chi thể 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, Cadmi, Arsen, Xianua …  Các chất thải phóng xạ trong bệnh viện. Các chất nguy hại do các cơ sở công nghiệp hoá chất thải ra có tính độc hại cao, tác động xấu đến sức khoẻ, do đó việc xử lý chúng phải có những giải pháp kỹ thuật để hạn chế tác động độc hại đó. Các chất thải nguy hại từ hoạt động nông nghiệp 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 tƣơng tác thành phần. Thành phần của chất thải rắn Thành phần của chất thải rắn đô thị đƣợc xác định ở Bảng 2.3 và Bảng 2.4 . Giá trị thành phần trong chất thải rắn đô thị thay đổi theo vị trí, theo mùa, theo điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác. Sự thay đổi khối lƣợng chất thải rắn theo mùa đặc trƣng ở Bắc Mỹ đƣợc trình bày ở bảng 2.5 . Thành phần rác đóng vai trò quan trọng nhất trong việc quản lý rác thải. Bảng 2.3 : Thành phần chất thải rắn đô thị phân theo nguồn gốc phát sinh Nguồn phát thải Nhà ở và thƣơng mại, trừ các chất thải đặc biệt và nguy hiểm % trọng lƣợng Dao động Trung bình 50 - 75 62 Chất thải đặc biệt( dầu , lốp xe, thiết bị điện, bình điện) Chất thải nguy hại Cơ quan Xây dựng và phá dỡ Các dịch vụ đô thị Làm sạch đƣờng phố Cây xanh và phong cảnh Công viên và các khu vực tiêu khiển Lƣu vực đánh bắt Bùn đặc từ nhà máy xử lý Tổng cộng 3 - 12 5 0,1 - 1,0 3–5 8 – 20 0,1 3,4 14 2–5 2–5 1,5 – 3 0,5 – 1,2 3–8 3,8 3,0 2,0 0,7 6,0 100 Bảng 2.4: Thành phần chất thải rắn đô thị theo tính chất vật lý Thành phần Chất thải thực phẩm Giấy Bìa cứng Chất dẻo Vải vụn Cao su Da vụn Rác làm vƣờn Gỗ Thủy tinh Can hộp Kim loại không thép Kim loại thép Bụi , tro , gạch Tổng cộng % trọng lƣợng Khoảng giá trị Trung bình 6 – 25 15 25 – 45 40 3 – 15 4 2–8 3 0–4 2 0–2 0,5 0–2 0,5 0 – 20 12 1–4 2 4 – 16 8 2–8 6 0–1 1 1–4 2 0 – 10 4 100 Bảng 2.5 : Sự thay đổi thành phần theo mùa đặc trƣng của CTRSH Chất thải Chất thải thực phẩm Giấy Nhựa dẻo Chất hữu cơ khác Chất thải vƣờn Thủy tinh Kim loại Chất trơ và chất thải khác Tổng cộng % khối lƣợng Mùa mƣa Mùa khô 11,1 13,5 45,2 40,0 9,1 8,2 4,0 4,6 18,7 24,0 3,5 2,5 4,1 3,1 4,3 4,1 100 100 % thay đổi Giảm Tăng 21,6 11,5 9,9 15,0 28,3 28,6 24,4 4,7 Tính chất của chất thải rắn. Tính chất vật lý Việc lựa chọn và vận hành thiết bị, phân tích và thiết kế hệ thống xử lý, đánh giá khả năng thu hồi năng lƣợng … phụ thuộc rất nhiều vào tính chất vật lý của chất thải rắn. Những tính chất vật lý quan trọng của chất thải rắn đô thị bao gồm khối lƣợng riêng, độ ẩm, kích thƣớc phân loại và độ xốp. Trong đó, khối lƣợng riêng và độ ẩm là hai tính chất đƣợc quan tâm nhất trong công tác quản lý chất thải rắn đô thị ở Việt Nam Khối lượng riêng: Khối lƣợng 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 lƣợng riêng nói lên khả năng nén, giảm kích thƣớc là thông số quan trọng phục vụ cho công tác thu gom, vận chuyển và xử lý rác thải. Qua đó có thể phân bố và tính đƣợc nhu cầu trang thiết bị phục vụ cho công tác thu gom vận chuyển ,khối lƣợng rác thu gom và thiết kế quy mô bãi chôn lắp chất thải … Khối lƣợng riêng đƣợc xác định bởi khối lƣợng của vật liệu trên một đơn vị thể tích (kg/m3). Dữ liệu về khối lƣợng riêng thƣờng cần thiết để định mức tổng khối lƣợng và thể tích chất thải cần phải quản lý. Khối lƣợng riêng của các hợp phần trong chất thải rắn đô thị đƣợc trình bày ở Bảng 2.6 Bởi vì khối lƣợng riêng của chất thải rắn thay đổi một cách rõ ràng theo vị trí địa lý, mùa trong năm và thời gian lƣu trữ , do đó cách tốt nhất là sử dụng các giá trị trung bình đã đƣợc lựa chọn. Khối lƣợng riêng của chất thải sinh hoạt thay đổi từ 120 đến 590 kg/m3. Khối lƣợng riêng của rác đƣợc xác định bằng phƣơng pháp cân trọng lƣợng để xác định tỷ lệ giữa trọng lƣợng của mẫu với thể tích của nó, có đơn vị là kg/m3(hoặc lb/yd3) Bảng 2.6 : Khối lƣợng riêng và độ ẩm các thành phần của CTR đô thị Loại chất thải Chất thải thực phẩm Giấy Bìa cứng Nhựa dẻo Hàng dệt Khối lƣợng riêng (lb/ yd3) Dao động 220 – 810 70 – 220 70 – 135 70 – 220 70 – 170 Trung bình 490 150 85 110 110 Độ ẩm (% trọng lƣợng) Dao động 50 – 80 4 – 10 4–8 1–4 6 – 15 Trung bình 70 6 5 2 10 Cao su Da Rác thải vƣờn Gỗ Thủy tinh Vỏ đồ hộp Nhôm Kim loại khác Bụi, tro Tro Rác rƣỡi 170 – 340 170 – 440 100 – 380 220 – 540 270 – 810 85 – 278 110 – 405 220 – 1940 540 – 1685 1095 – 1400 150 – 305 220 270 170 400 330 150 270 540 810 1225 220 1–4 8 – 12 30 – 80 15 – 40 1–4 2–4 2–4 2–4 6 – 12 6 – 12 5 - 20 2 10 60 20 2 3 2 3 8 6 15 Chú thích: lb/yd3 x 0,5933= kg/m3 Độ ẩm : Độ ẩm của chất thải rắn đƣợc định nghĩa là lƣợng nƣớc chứa trong một đơn vị trong lƣợng chất thải ở trạng thái nguyên thủy. Độ ẩm của chất thải rắn là thông số có liên quan đến giá trị nhiệt lƣợng của chất thải, đƣợc xem xét nhƣ lựa chọn phƣơng án xử lý, thiết kế bãi chôn lắp và lò đốt. Độ ẩm rác thay đổi theo thành phần và theo mùa trong năm. Rác thải thực phẩm cóđộ ẩm từ 50 – 80%, rác thải là thủy tinh, kim loại có độ ẩm thấp nhất. Độ ẩm trong rác cao tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật kị khí phân hủy gây thối rửa. Độ ẩm của chất thải rắn thƣờng đƣợc biểu diển bằng 2 cách: * Phƣơng pháp trọng lƣợng ƣớt, độ ẩm của mẫu đƣợc biểu diễn bằng % của trọng lƣợng ƣớt vật liệu. * Phƣơng pháp trọng lƣợng khô, độ ẩm của mẫu đƣợc biểu diễn bằng % của trọng lƣợng khô vật liệu. Phƣơng pháp trọng lƣợng ƣớt thƣờng đƣợc sử dụng trong lĩnh vực quản lý chất thải rắn. Độ ẩm theo phƣơng pháp trọng lƣợng ƣớt đƣợc biểu diễn dƣới dạng toán học nhƣ sau: M =100*[(a-b)/a] Trong đó: M: độ ẩm % a: trọng lƣợng ban đầu của mẫu , kg(g) b: trọng lƣợng riêng của mẫu sau khi sấy khô ở 1050C , kg(g) Thành phần hóa học Các chỉ tiêu hóa học quan trọng của chất thải rắn đô thị gồm chất hữu cơ, chất tro, hàm lƣợng cacbon cố định, nhiệt trị. Chất hữu cơ: Chất hữu cơ đƣợc xác định bằng cách lấy mẫu đã làm phân tích xác định độ ẩm đem đốt ở 950oC trong 1 giờ, để nguội trong bình hút ẩm 1 giờ rồi đem cân để xác định lƣợng tro còn lại sau khi đốt. Thông thƣờng chất hữu cơ dao động trong khoảng 40 – 60%, giá trị trung bình là 35%. Chất hữu cơ đƣợc tính theo công thức sau : Chất hữu cơ (%) = [(c – d)/c]x100 Trong đó : c : Trọng lƣợng mẫu ban đầu d : Trọng lƣợng mẫu chất rắn sau khi đốt ở 950oC Chất tro: là phần còn lại sau khi nung ở 9500C, tức là chất hữu cơ dƣ hay chất vô cơ. Chất vô cơ(%) = 100 – chất hữu cơ(%) Hàm lượng cacbon cố định: là lƣợng cacbon còn lại sau khi đã loại các chất vô cơ khác không phải là cacbon trong tro khi nung ở 9500C, hàm lƣợng này thƣờng chiếm khoảng 5- 12%, giá trị trung bình là 7%. Các chất vô cơ khác trong tro gồm thủy tin, kim loại… Đối với chất thải rắn đô thị, các chất vô cơ này chiếm khoảng 15 – 30%, giá trị trung bình là 20%. Nhiệt trị: là giá trị nhiệt tạo thành khi đốt chất thải rắn. Giá trị nhiệt đƣợc xác định theo công thức Dulông: Btu/lb=145C + 610(H2 – 1/802) + 40S + 10 N Trong đó : C: % trọng lƣợng của Cacbon H: : % trọng lƣợng của H2 O2: % trọng lƣợng của Oxy S: % trọng lƣợng của sunfua N: % trọng lƣợng của Nitơ Bảng 2.7: Số liệu trung bình về chất dƣ trơ và nhiệt năng của các hợp phần trong chất thải rắn đô thị. Thành phần Chất dƣ trơ+(%) Dao động Chất thải thực phẩm Giấy Bìa cứng Nhựa dẻo Hàng dệt Cao su Da Rác thải vƣờn Nhiệt trị(Btu/lb) Dao động 2–8 Trung bình 5,0 1,500 -3,000 Trung bình 2,000 4–8 3–6 6 – 20 2–4 8 – 20 8 – 20 2–6 6,0 5,0 10,0 2,5 10.0 10,0 4,5 5,000-8,000 6000 -7500 12,000 – 16,000 6,500 – 8,000 9,000 - 12,000 6,500 – 8,500 1,000 – 8,000 7,200 7,000 14,000 7,50 10,000 7,500 2,800 Gỗ Thủy tinh Vỏ đồ hộp Nhôm Kim loại khác Bụi, tro Rác sinh hoạt 0,6 – 2 96 – 99* 96 - 99* 90 - 99* 94 - 99* 60 – 80 1,5 98.0 98,0 96,0 98,0 70,0 7,500 – 8,500 50 – 100 100 – 500 8,000 60 300 100 – 500 300 1,000 – 5,000 3,000 4,000 – 5000 4,500 (Nguồn: George Tchobanoglous, et al , Mc Graw- Hill Inc, 1993) Chú thích: + Sau khi cháy hoàn toàn * Dựa kết quả phân tích 2.1.5.3 Thành phần sinh học Trừ các hợp chất nhựa dẻo, cao su và da, phần chất hữu cơ của hầu hết các chất thải rắn đô thị có thể đƣợc phân loại nhƣ sau:  Xenluloza, một sự hóa đặc sản phẩm của đƣờng glucoza 6 – cacbon Sự tạo thành nƣớc hòa tan nhƣ là hồ tinh bột amino axit, và các axit hữu cơ khác  Bán cellulose : các sản phẩm ngƣng tụ của đƣờng 5 và 6 cacbon  Chất béo, dầu và chất sáp, là các este của rƣợu và các axit béo mạch dài  Chất gỗ(lignin): một polymer chứa các vòng thơm vơí nhóm methoxyl  Ligoncelluloza: hợp chất do lignin và celluloza kết hợp với nhau  Protein: chất tạo thành các amino axit mạch thẳng Tính chất sinh học quan trọng nhất của phần hữu cơ trong chất thải rắn đô thị là hầu nhƣ tất cả các hợp phần hữu cơ đều có thễ bị biến đổi sinh học tạo thành các khí đốt và chất trơ, các chất rắn vô cơ có liên quan. Sự phát sinh mùi và côn trùng có liên quan đến bản chất phân hủy của các vật liệu hữu cơ tìm thấy trong chất thải rắn đô thị. a) Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần hữu cơ trong chất thải rắn: Hàm lƣợng chất rắn bay hơi (VS), xác định bằng cách đốt cháy chất ở nhiệt độ 550oC, thƣờng đƣợc sử dụng để đánh giá khả năng phân huỷ sinh học của hữu cơ trong chất thải rắn. Tuy nhiên sử dụng VS để mô tả khả năng phân huỷ sinh học của phần hữu cơ trong chất thải rắn thì không đúng vì một vài thành phần hữu cơ của chất thải rắn rất dễ bay hơi nhƣng lại kém khả năng phân huỷ sinh học là giấy in và cành cây. Thay vào đó, hàm lƣợng lignin của chất thải rắn có thể áp dụng tỉ lệ phần dễ phân huỷ sinh học của chất thải rắn, và đƣợc tính toán bằng công thức nhƣ sau: BF = 0,83 – 0,028 LC Trong đó: BF phần có thể phân hủy sinh học đựoc diễn đạt trên cơ sở các chất rắn dễ bay hơi 0,83 và 0,028: hằng số thực nghiệm LC: thành phần lignin của chất rắn dễ bay hơi đƣợc biểu diễn bằng % của trọng lƣợng khô Khả năng phân hủy chung của các hợp chất hữu cơ trong chất thải rắn đô thị, dựa vào thành phần lignin, đƣợc trình bày ở Bảng 2.8. Theo đó, những chất hữu cơ có thành phần lignin cao, khả năng phân hủy sinh học thấp đáng kể so với các chất khác. Trong thực tế, chất hữu cơ có trong chất thải rắn đô thị thƣờng đƣợc phân loại dựa vào khả năng phân hủy nhanh hoặc chậm. Bảng 2.8: Khả năng phân hủy sinh học của các chất hữu cơ dựa vào thành phần lignin. Hợp phần Chất thải thực phẩm Chất rắn bay hơi (% tổng chất rắn) 7 – 15 Thành phần lignin (% chất rắn bay hơi) 0,4 Phần phân hủy sinh hoc 0,82 94,0 96.4 94,0 50 – 90 21,9 0,4 12,9 4,1 0,22 0,82 0,47 0,72 Giấy báo Giấy văn phòng Bìa cứng Chất thải vƣờn (Nguồn: George Tchobanoglous, et al , Mc Graw- Hill Inc, 1993) b) Sự phát sinh mùi hôi Mùi hôi có thể sinh ra khi chất thải đƣợc chứa trong khoảng thời gian dài trong nhà, trạm trung chuyển và ở bãi đỗ. Mùi hôi phát sinh đáng kể ở các thùng chứa bên trong nhà vào mùa khô có khí hậu nóng ẩm. Sự hình thành mùi hôi là do sự phân hủy kị khí của các thành phần hữu cơ dễ phân hủy nhanh tìm thấy trong chất thải rắn. c) Sự sản sinh các côn trùng Vào thời gian hè ở những vùng khí hậu nóng ẩm. Sự sinh sản của ruồi trong chất thải rắn là vấn đề đáng quan tâm. Ruồi có thể phát triển nhanh trong khoảng thời gian không đến sau khi trứng ruồi đƣợc kí vào. Chu kỳ phát triển của ruồi từ khi còn trong trứng cho đến khi trƣởng thành đƣợc mô tả nhƣ sau : Trứng phát triển : 8 ÷ 12 giờ Giai đoạn 1 của ấu trùng : 20 giờ Giai đoạn 2 của ấu trùng : 24 giờ Giai đoạn 3 của ấu trùng : 3 ngày Giai đoạn nhộng : 4 ÷ 5 ngày Tổng cộng : 9 ÷ 11 ngày d) Sự chuyển đổi lý - hóa sinh của CTR Những biến đổi lý học cơ bản có thể xảy ra trong quá trình vận hành quản lý CTR gồm :  Phân loại  Giảm thể tích cơ học  Giảm kích thƣớc cơ học Phân loại : Quá trình này có thể tách riêng các thành phần CTR nhằm tách riêng từ hỗn hợp sang dạng tƣơng đối đồng nhất để thu hồi các thành phần có thể tái sinh, tái sử dụng của CTR đô thị. Ngoài ra có thể tách riêng những thành phần có khả năng thu hồi năng lƣợng. Giảm thể thể tích cơ học : Phƣơng pháp nén thƣờng đƣợc áp dụng để giảm thể tích chất thải, thông thƣờng sử dụng những xe thu gom có lắp bộ phận ép nhằm tăng khối lƣợng rác thu gom trong một chuyến thu gom từ CTR thông thƣờng, đóng kiện để giảm chi phí xử lý và vận chuyển. Đồng thời áp dụng phƣơng pháp này tăng thời gian sử dụng BCL. Giảm kích thước cơ học : Việc giảm kích thƣớc cơ học nhằm thu CTR có kích thƣớc đồng nhất và nhỏ so với kích thƣớc ban đầu của chúng. Trong một số trƣờng hợp thể tích của số chất thải sau khi giảm kích thƣớc sẽ lớn hơn thể tích ban đầu. e) Sự chuyển đổi hóa học Quá trình chuyển hoá của CTR bao gồm quá trình chuyển pha : từ rắn sang lỏng, lỏng sang khí … Để làm giảm thể tích và thu hồi sản phẩm của quá trình chuyển hoá hoá học thƣờng sử dụng các phƣơng pháp sau : Đốt (hay sự oxy hoá hoá học) : là phản ứng hỗn hợp có sự tham gia của oxy với các thành phần hữu cơ trong chất thải sinh ra các hợp chất bị oxy hoá cùng với sự phát sáng và toả nhiệt. CHC + O2 CO2 + H2O + NO2 + O2 dƣ + NH3 + SOX Các thông số cần lƣu ý với lò đốt rác :  Lƣợng oxy cung cấp  Nhiệt độ duy trì trong lò đốt  Thời gian đốt  Mật độ xáo trộn bên trong lò  Vật liệu xây dựng lò đốt để đảm bảo tính cách nhiệt. Quá trình nhiệt phân : hầu hết các chất hữu cơ có thể phân huỷ qua các phản ứng bởi nhiệt và ngƣng tụ trong các điều kiện không có oxy tạo thành những thành phần lỏng và khí. Một số đặc tính cơ bản của quá tình nhiệt phân :  Dòng khí sinh ra có chứa Hidro, CH4, Cacbon monoxit, Cacbon dioxit và nhiều loại khí khác tuỳ thuộc vào bản chất, thành phần, tính chất của CTR đem đi điện phân.  Lƣợng than dầu dạng lỏng ở điều kiện nhiệt độ phòng chứa các hoá chất nhƣ : axit axetic, axeton, metanol.  Thành phần cacbon nguyên chất và một số loại chất trơ khác. Quá trình hoá khí : là quá đốt cháy một phần nguyên liệu cacbon để thu nguyên liệu và khí CO, H2, và một số hidro cacbon, trong đó có metan. e) Sự chuyển đổi sinh học Dựa trên đặc điểm của CTR đô thị có các thành phần rác hữu cơ, có thể bị phân huỷ bởi vi sinh vật nhƣ : vi khuẩn, nấm men. Ngƣời ta sản xuất phân compost để bổ sung thêm dung dịch cần thiết trong quá trình ủ phân, xảy ra trong quá trình hiếu khí hay kỵ khí. Quá trình phân huỷ kỵ khí : quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ trong CTR đô thị trong điều kiện kỵ khí xảy ra theo các bƣớc sau đây : Quá trình thuỷ phân các hợp chất có phân tử lƣợng thành những hợp chất thích hợp là nguồn năng lƣợng. Chuyển hoá các hợp chất ở giai đoạn trƣớc thành những hợp chất có phân tử lƣợng thấp hơn. Chuyển đổi các hợp chất trung gian thành những sản phẩm chủ yếu là CH4 và CO2. Trong quá trình phân huỷ kỵ khí có nhiều loại vi sinh vật tham gia vào quá trình chuyển hoá chất hữu cơ của chất thải tạo thành những sản phẩm bền vững. Ngoài ra, còn một số nhóm vi sinh vật kỵ khí lên men của các sản phẩm đã cắt mạch thành những hợp chất có thành phần đơn giản hơn, chủ yếu là axit axetic. Sau đó H2 và CH3COOH sẽ đƣợc tiếp tục chuyển hoá thành CH4 và CO2. Quá trình phân huỷ hiếu khí : dựa trên hoạt động các vi khuẩn hiếu khí với sự có mặt của oxy, thông thƣờng sau 2 ngày, nhiệt độ phát triển và đạt khoảng 45o. Sau 6 – 7