Tiểu luận Nguồn gốc, tính chất, thành phần của chất thải rắn và nguy hại

hị khác vùng nông thôn,... - Yếu tố xã hội: thói quen trong việc sử dụng bao bì, sử dụng nguồn thực phẩm. Ngoài ra các điểm như đình chùa thành phần chất thải cũng khác so với các địa điểm khác,... - Trình độ công nghệ: Trình độ công nghệ càng cao lượng rác thải càng ít nhưng sẽ có nhiều thành phần hơn trong rác thải. - Mức sống (điều kiện sinh hoạt) Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn đến lượng chất thải rắn phát sinh và thành phần của nó. Người giàu thường có mức tiêu thụ lớn dẫn đến lượng phát thải lớn (thường từ 2-3kg/người/ngày), đối với nhóm người nghèo (nước có thu nhập thấp) có mức sống thấp và nguồn phát thải của họ cũng thấp hơn (0,2 - 0,33kg/người/ngày). Khi xem xét yếu tố thu nhập (mức sống) người ta phân ra làm 3 mức cụ thể sau: GDP< 750 USD 750 USD<GDP< 5.000 USD > 5.000USD Thành phần chất thải rắn đối với các nước có thu nhập khác nhau Thành phần Nước thu nhập thấp TB Cao Thực phẩm 45 - 85 20 - 65 6 - 30 Giấy 1-10 8 - 30 20-45 Plastic 1-5 2-6 2-8 Hàng dệt 1-5 2-10 2-6 Cao su, da 1-5 1-4 0-2 Chất thải vườn 1-5 1-0 10-20 Thủy tinh 1-10 1-10 4-12 Đồ hộp, nhôm 1-5 1-5 0-1 Đất, cát 1-40 1-30 0-10 Nguồn: ISWM Một số giá trị của chất thải rắn Hợp phần % trọng lượng Độ ẩm% Trọng lượng riêng (kg/m3) Khoảng giá trị (KGT) Trung bình KGT TB KGT TB Các chất thải thực phẩm 6-25 15 50-80 70 128-80 228 Giấy 25-45 40 4-10 6 32-128 81,6 Catton 3-15 4 4-8 5 38-80 49,6 Chất dẻo 2-8 3 1-4 2 32-128 64 Cao su 0-2 0,5 1-4 2 96-192 128 Da vụn 0-2 0,5 8-12 10 96-256 160 Sản phẩm vườn 0-2 12 30-80 60 84-224 104 Gỗ 1-4 2 15-40 20 128-200 240 Thuỷ tinh 4-16 8 1-4 2 160-480 193,6 Vỏ đồ hợp 2-8 6 2-4 3 48-160 88 Kim loại không thép 0-1 1 2-4 2 64-240 160 Kim loại thép 1-4 2 2-6 3 128-1120 320 Bụi, tro, gạch 0-10 4 6-12 8 320-960 480 100 15-40 20 180-420 300 Nguồn: Quản lý chất thải rắn - GS.TS. Trần Hiếu Nhuệ Lượng chất thải rắn phát sinh. a. Lượng rác thải sinh hoạt. Là lượng rác thải phát sinh từ hoạt động của một người trong một ngày đêm (kg/ng/ngày đêm) Ở Việt Nam, tuy theo từng đô thị khác nhau và lượng chất thải phát sinh dao động từ 0,35 đến 1,3kg/người.ngày. Lượng rác thải trung bình của các đô thị 0,7kg/ngày, trong đó cao nhất là Tp.HCM 1,3kg/ngày, Hà Nội 1,0 kg/ngày, Đà Nẵng 0,9 kg/ngày. Đối với khu vực nông thôn trung bình 0,3 kg/ngày. Lượng chất thải rắn phát sinh ở một số đô thị ở Việt nam Tên đô thị Lượng phát sinh (m3/ngày) Hà Nội 2.000 Tp. Hồ Chí Minh 4.500 - 5.000 Hải Phòng 300 Đà Nẵng 200 - 300 Huế 200 - 240 Cần Thơ 130 Nguồn: TT Nghiên cứu và Quy hoạch Môi trường Đô thị - Nông thôn, Bộ XD, 2000 b. Chất thải công nghiệp: CTR công nghiệp phát sinh khác nhau tùy thuộc quy mô, dây chuyền, loại hình công nghiệp, đầu vào thường được xác định là lượng chất thải phát sinh trên một tấn sản phẩm. Đối với chất thải trong một nhà máy được xác định bằng phương thức sau: Lượng chất thải rắn phát sinh/1 đơn vị sản phẩm ´ công suất nhà máy. Ngoài ra lượng chất thải phát sinh có thể xác định thông qua cân bằng vật chất giữa đầu vào và đầu ra của dây chuyền sản xuất. c. Chất thải rắn nông nghiệp: Thông thường lượng chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động nông nghiệp được tính bằng: - Đối với chăn nuôi : khối lượng chất thải trên đầu gia súc chăn nuôi. * Để xác định lượng phân của gia súc thải ra, chúng ta áp dụng cách tính sau: P= (T×15kg/c.ngày) + (B×10kg/c.ngày) + (L×3kg/c.ngày) + (G.V×0,1kg/c.ngày) P: Tổng lượng phân thải ra trung bình hàng ngày (kg/ngày) T: số lượng trâu (con) B: số lượng con bò (con) L: số lượng con lợn (con) G.V: số lượng con gà, vịt (con) Theo tài liệu hướng dẫn sản xuất Biogas của ESCAP, 1980 thì mỗi con trâu thải ra mỗi ngày 15 - 20kg, bò: 10 - 15kg, lợn: 2,5 - 3,5kg, gà-vịt: 90g *Tính lượng rơm rạ thải ra: có thể sử dụng cách tính khối lượng rơm rạ / đơn vị diện tích lúa (ha), hoặc khối lượng rơm rạ/ kg thóc. - Trồng trọt: khối lượng chất thải ra/đơn vị ha. Ước tính trung bình mỗi năm trên toàn quốc lượng rơm rạ vào khoảng 8 triệu tấn, khối lượng phân trâu bò thải ra vào khoảng 50 triệu tấn d. Chất thải rắn y tế: Chất thải y tế bao gồm bông, băng, kim tiêm, bệnh phẩm, chất thải sinh hoạt của bệnh nhân,... bao gồm cả chất thải xuất phát từ các bệnh viện, trung tâm y tế và cả những nguồn thải từ các hộ gia đình như chăm sóc bệnh nhân tại nhà. Khối lượng trên đầu giường/ngày (1 - 5 kg/người.ngày) (trung bình lượng chất thải y tế chiếm 0,8 % tổng lượng chất thải phát sinh trên toàn quốc - 49.300tấn/ngày -2000) Thành phần Phần trăm (%) Bông băng 8,8 Bệnh phẩm 0,6 Bơm. kim tiêm 2,3 Xi lanh, chai, lọ, ống nhựa 52,9 Chất hữu cơ, thành phần vỏ đồ hộp 2,9 Giấy 0,8 Đất, cát, sành sứ,... 31,7 Nguồn: Quản lý chất thải rắn y tế - Tổng luận Xác định khối lượng và thành phần chất thải rắn. Cách thức lấy mẫu chất thải rắn. à Lấy mẫu: lấy theo lưới, với lưới lấy mẫu càng dày thì tính đại diện cho mẫu càng chính xác, mẫu được lấy là những điểm tập kết rác hoặc trên các xe vận chuyển. Thông thường lấy khoảng 2m3 rác thải trộn đều rồi đánh đống hình chóp, chia đống chất thải thành 4 phần bằng nhau theo đường chéo. Lấy hai mẫu đối diện (A+C hoặc B+D) trộn đều từng phần rồi mỗi phần lấy 1/2 cộng với 1/2 phần đối diện cộng A B C D lạiàlấy mẫu đem đi phân tích Có nhiều phương pháp để xác định khối lượng và thành phần chất thải rắn: - Cân đo trực tiếp: từ việc cho rác thải vào một dụng cụ sau đó đem cân trực tiếp hoặc cân từ các chuyến xe trước khi đổ vào các bãi rác. - Xác định từ cân bằng vật chất (vật liệu) Xác định khối lượng riêng Gthùng rác - Gthùng V r = Dùng thùng có khối lượng 100 lít cho rác cần xác định khối lượng vào thùng đến đầy, rồi nâng thùng lên cao cách mặt đất 30 cm, thả thùng rơi tự do (lặp lại bốn lần liên tục) sau đó cho rác tiếp tục vào để làm đầy thùng, và lặp công đoạn trên cho đến khi rác đầy thùng, tiến hành cân khối lượng và trừ đi khối lượng thùng ban đầu ta có được trọng lượng của 100 lít rác Xác định thành phần vật lý. Lấy từ mẫu phân loại ra các * Độ ẩm Công thức độ ẩm trọng lượng ẩm: Trong đó: M: độ ẩm (%) w: Trọng lượng mẫu ban đầu d: trọng lượng mẫu sau khi sấy ở 1050C (Hầu hết chất thải đều có độ ẩm từ 15 - 40%, nhưng khác nhau tùy mùa và tùy vào thời tiết). * Kích cỡ rác Kích cỡ của các thành phần rác được định nghĩa bởi một trong các cách sau: (1-4) Trong đó: - Sc là kích cỡ của rác thải. - l: chiều dài - h: chiều cao - w: chiều rộng Nhìn chung người ta thường xác định kích cỡ của rác thường là lọt qua rây (có kích cỡ nhất định) * Nhiệt lượng của các thành phần chất thải rắn: Đối với các chất thải chưa biết được thành phần, chúng ta có thể xác định nhiệt lượng bằng cách đốt và thu hồi nhiệt sau đó xác định được nhiệt lượng được tỏa ra từ quá trình đốt. Khi biết được thành phần của chất thải rắn chúng ta có thể xác định được nhiệt trị của rác qua công thức sau: KJ/kg = 2,326 [145C + 610 (H2 - O2) + 40S + 10N Xác định thành phần hóa học: Việc xác định thành phần hóa học của chất thải rắn là rất quan trọng vì nó liên quan đến việc đánh giá, lựa chọn phương pháp xử lý. - Thành phần hoá học của chất thải rắn Đặc trưng sản phẩm sau cùng của chất thải rắn liên quan đến % C, H, O, N, S và tro. Kết quả của quá trình phân tích cuối cùng thường đặc trưng cho tính chất hoá học của rác hữu cơ trong đô thị. Thành phần hoá học của các hợp phần cháy được của chất thải rắn Hợp phần Phần trăm trọng lượng theo trạng thái khô C H O N S Tro Thực phẩm 48 6,4 37,6 2,6 0,4 5 Giấy 3,5 6 44 0,3 0,2 6 Catton 4,4 5,9 44,6 0,3 0,2 5 Chất dẽo 60 7,2 22,8 - - 10 Vải, hàng dệt 55 6,6 31,2 4,6 0,15 2,45 Cao su 78 10 - 2 - 10 Da 60 8 11,6 10 0,4 10 Lá cây, cỏ 47,8 6 38 3,4 0,3 4,5 Gỗ 49,5 6 42,7 0,2 0,1 1,5 Bụi, gạch vụn tro 26,3 3 2 0,5 0,2 68 Các tính chất cơ bản của chất thải rắn Tính chất vật lý của chất thải rắn Độ ẩm Những tính chất vật lý quan trọng nhất của chất thải rắn đô thị là độ ẩm, kích thước, sự cấp phối hạt, khả năng giữ ẩm thực tế và độ xốp của CTR. Độ ẩm của chất thải rắn được biểu diễn bằng một trong 2 phương pháp sau: Phương pháp khối lượng ướt và phương pháp khối lượng khô. Trong lĩnh vực quản lý chất thải rắn phương pháp khối lượng ướt thông dụng hơn. Theo phương pháp khối lượng ướt: độ tính theo khối lượng ướt của vật liệu là phần trăm khối lượng ướt của vật liệu. Theo phương pháp khối lượng khô: độ ẩm tính theo khối lượng khô của vật liệu là phần trăm khối lượng khô vật liệu. Phương pháp khối lượng ướt được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực quản lý chất thải rắn. Độ ẩm theo phương pháp khối lượng ướt được tính như sau: a= {(w – d )/ w} x 100 Trong đó: a: độ ẩm, % khối lượng W: khối lượng mẫu ban đầu, kg d: khối lượng mẫu sau khi sấy khô ở 105oC, kg Kích thước và cấp phối hạt Kích thước và cấp phối hạt của các thành phần trong chất thải rắn đóng vai trò rất quan trọng trong việc tính toán và thiết kế các phương tiện cơ khí như: thu hồi vật liệu, đặc biệt là sử dụng các sàng lọc phân loại bằng máy hoặc phân chia loại bằng phương pháp từ tính. Kích thước của từng thành phần chất thải có thể xác định bằng một hoặc nhiều phương pháp như sau: SC = l SC = (l + w)/2 SC = (l + w + h)/3 SC = (l x w) 1/2 SC = (l x w x h) 1/3 Trong đó: S C : kích thước của các thành phần L : chiều dài, (mm) w : chiều rộng, (mm) h : chiều cao, (mm) Khi sử dụng các phương pháp khác nhau thì kết quả sẽ có sự sai lệch. Do đó tuỳ thuộc vào hình dáng kích thước của chất thải mà chúng ta chọn phương pháp đo lường cho phù hợp. Khả năng giữ nước thực tế Khả năng giữ nước thực tế của chất thải rắn là toàn bộ lượng nước mà nó có thể giữ lại trong mẫu chất thải dưới tác dụng của trọng lực. Khả năng giữ nước của chất thải rắn là một chỉ tiêu quan trọng trong việc tính toán xác định lượng nước rò rỉ từ bãi rác. Nước đi vào mẫu chất thải rắn vượt quá khả năng giữ nước sẽ thoát ra tạo thành nước rò rỉ. Khả năng giữ nước thực tế thay đổi phụ thuộc vào áp lực nén và trạng thái phân huỷ của chất thải. Khả năng giữ nước của hỗn hợp chất thải rắn (không nén) từ các khu dân cư và thương mại dao động trong khoảng 50-60%. Độ thấm (tính thấm) của chất thải đã được nén Tính dẫn nước của chất thải đã được nén là một tính chất vật lý quan trọng, nó sẽ chi phối và điều khiển sự di chuyển của các chất lỏng (nước rò rỉ, nước ngầm, nước thấm) và các khí bên trong bãi rác. Hệ số thấm được tính như sau: K= cd2 = k Trong đó: K: hệ số thấm, m 2 /s C: hằng số không thứ nguyên d: kích thước trung bình của các lỗ rỗng trong rác, m γ : trọng lượng riêng của nước, kg.m 2 /s μ : độ nhớt vận động của nước, Pa k : độ thấm riêng, m 2 Số hạng Cd2 được biết như độ thấm riêng. Độ thấm riêng k = Cd2 phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của chất thải rắn bao gồm: sự phân bố kích thước các lỗ rỗng, bề mặt riêng, tính góc cạnh, độ rỗng. Giá trị điển hình cho độ thấm riêng đối với chất thải rắn được nén trong bãi rác nằm trong khoảng 10-11 ÷ 10-12 m2/s theo phương đứng và khoảng 10-10 theo phương ngang. Tính chất hóa học của chất thải rắn Tính chất hóa học của chất thải rắn đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương án xử lý và thu hồi nguyên liệu. Ví dụ khả năng cháy phụ thuộc vào tính chất hóa học của chất thải rắn, đặc biệt trong trường hợp chất thải là hỗn hợp của những thành phần cháy được và không cháy được. Nếu muốn sử dụng chất thải rắn làm nhiên liệu cần phải xác định bốn đặc tính quan trọng sau: Những tính chất cơ bản Điểm nóng chảy Thành phần các nguyên tố Năng lượng chứa trong rác Đối với những phần rác hữu cơ dung làm phân compost hoặc thức ăn gia súc, ngoài thành phần những nguyên tố chính, cần xác định thành phần các nguyên tố vi lượng. Những tính chất cơ bản Những tính chất cơ bản cần phải xác định đối với các thành phần cháy được trong chất thải rắn bao gồm: Độ ẩm (phần ẩm mất đi khi sấy ở 1050C trong thời gian 1h) Thành phần các chất cháy bay hơi (phần khối lượng mất đi khi nung ở 9500C trong tủ nung kính) Thành phần cacbon cố định (thành phần có thể cháy được còn lại sau khi thải các chất có thể bay hơi) Tro (phần khối lượng còn lại sau khi đốt trong lò hở). Điểm nóng chảy của tro Điểm nóng chảy của tro là nhiệt độ mà tại đó tro tạo thành từ quá trình đốt cháy chất thải bị nóng chảy và kết dính tạo thành dạng rắn (xỉ). Nhiệt độ nóng chảy đối với xỉ từ quá trình đốt rác sinh hoạt thường dao động trong khoảng từ 2000 đến 22000F (1100 đến 12000C). Các nguyên tố cơ bản trong chất thải rắn sinh hoạt Các nguyên tố trong chất thải rắn sinh hoạt cần phân tích bao gồm C, H, O, N, S và tro. Thông thường các nhóm thuộc halogen cũng thường được xác định do các dẫn xuất của clo thường tồn tại trong thành phần của khí thải khi đốt rác. Kết quả xác định các nguyên tố cơ bản này được sử dụng để xác định công thức hóa học của thành phần chất hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt cũng như xác định tỉ lệ C/N thích hợp cho quá trình làm phâm compost. Bảng tính chất cơ bản và năng lượng của các thành phần có trong chất thải rắn khu dân cư, khu thương mại và chất thải rắn công nghiệp. Loại chất thải Tính chất cơ bản Năng lượng (Btu/lb) Độ ẩm Chất bay hơi Cacbon cố định Không cháy được Rác thu gom Rác khô Rác khô không tro Thực phẫm Mỡ 2,0 95,3 2,5 0,2 16135 16466 16836 Chất thải thực phẩm 7,0 21,4 3,6 5,0 1797 5983 7180 Trái cây thải bỏ 78,7 16,6 4,0 0,7 1707 8013 8285 Thịt thải bỏ 38,8 56,4 1,8 3,1 7623 12455 13120 Giấy Carton 5,2 77,5 12,3 5,0 7042 7428 7842 Tạp chí 4,1 66,4 7 22,5 5254 5471 7157 Giấy in báo 6,0 81,1 11,5 1,4 7975 8484 8612 Giấy hỗn hợp 10,2 75,9 8,4 5,4 6799 7571 8056 Giấy nến 3,4 90,9 4,5 1,2 11326 11724 11872 Nhựa Nhựa hỗn hợp 0,2 95,8 2,0 2,0 14101 14390 16024 Polyethylene 0,2 98,5 <1 1,2 18687 18724 18952 Polustyrene 0,2 98,7 0,7 0,5 16419 16451 16403 Polyurethane 0,2 87,1 8,3 4,4 11204 11226 11744 Polyvinyl chloride 0,2 86,9 10,8 2,1 9755 9774 9985 Vải, cao su, da Vải 10,0 66,0 17,5 6,5 7960 8844 9827 Cao su 1,2 83,9 4,9 9,9 10890 11022 12250 da 10,0 68,5 12,5 9,0 7500 8040 8982 Gỗ, cây,… Rác vườn 60,0 30,0 9,5 0,5 2601 6503 6585 Gỗ (gỗ tươi) 50,0 42,3 7,3 0,4 2100 4200 4234 Gỗ cứng 12,0 75,1 12,4 0,5 7352 8354 8402 Gỗ hỗn hợp 20,0 68,1 11,3 0,6 6640 8316 8383 Thủy tinh, kim loại Thủy tinh và khoáng sản 2,0 - - 96-99+ 84 86 60 Kim loại, lon thiếc 5,0 - - 94-99+ 301 319 317 Kim loại chứa sắc 2,0 - - 96-99+ - - - Kim loại màu 2,0 - - 94-99+ - - - Các thành phần khác Rác văn phòng 3,2 20,5 6,3 70,0 3669 3791 13692 Rác khu dân cư 21,0 (15-40) 52 (40-60) 7,0 (2-45) 20,0 (10-30) 5000 6250 8333 Rác khu thương mại 15 (10-30) - - - 5500 6470 - Rác sinh hoạt nói chung 20 (10-30) - - - 4600 5750 - Bảng thành phần các nguyên tố của các chất cháy được có trong chất thải rắn khu dân cư, khu thương mại và chất thải rắn công nghiệp. Loại chất thải Phần trăm khối lượng khô (%) cacbon hidro oxy nito Lưu huỳnh tro Thực phẫm Mỡ 73,0 11,5 14,8 0,4 0,1 0,2 Chất thải thực phẩm 48,0 6,4 37,6 2,6 0,4 5,0 Trái cây thải bỏ 48,5 6,2 39,5 1,4 0,2 4,2 Thịt thải bỏ 59,6 9,4 24,7 1,2 0,2 4,9 Giấy Carton 43,0 5,9 44,8 0,3 0,2 5,0 Tạp chí 32,9 5,0 38,6 0,1 0,1 23,3 Giấy in báo 49.1 6,1 43,0 <0,1 0,2 1,5 Giấy hỗn hợp 43,4 5,8 44,3 0,3 0,2 6,0 Giấy nến 59,2 9,3 30,1 0,1 0,1 1,2 Nhựa Nhựa hỗn hợp 60,0 7,2 22,8 - - 10,0 Polyethylene 85,2 14,2 - <0,1 <0,1 0,4 Polustyrene 87,1 8,4 4,0 0,2 - 0,3 Polyurethane 63,3 6,3 17,6 6,0 <0,1 4,3 Polyvinyl chloride 45,2 4,6 1,6 0,1 0,1 2,0 Vải, cao su, da Vải 48,0 6,4 40,0 2,2 0,2 3,2 Cao su 69.7 8,7 - - 1,6 20,0 da 60,0 8,0 11,6 10,0 0,4 10,0 Gỗ, cây,… Rác vườn 46,0 6,0 30,8 3,4 0,3 6,3 Gỗ (gỗ tươi) 50,1 6,4 42,3 0,1 0,1 1,0 Gỗ cứng 49,6 6,1 43,2 0,1 <0,1 0,9 Gỗ hỗn hợp 49,5 6,0 42,7 0,2 <0,1 1,5 Gỗ vụn 48,1 5,8 45,5 0,1 <0,1 0,9 Thủy tinh, kim loại Thủy tinh và khoáng sản 0,5 0,1 0,4 <0,1 - 98,9 Kim loại (hỗn hợp) 4,5 0,6 4,3 <0,1 - 90,5 Các thành phần khác Rác văn phòng 24,3 3,0 4,0 0,5 0,2 68,0 Dầu sơn 66,9 9,6 5,2 2,0 - 18,3 RDF ( refsure-derived fuel) 44,7 6,2 38,4 0,7 <0,1 9,9 Bảng thành phần của các nguyên tố cháy được có trong chất thải rắn khu dân cư Thành phần Phần trăm khối lượng khô (%) cacbon hidro oxy nito Lưu huỳnh tro Chất hữu cơ Chất thải thực phẩm 48,0 6,4 37,6 2,6 0,4 5,0 Giấy 43,5 6,0 44,0 0,3 0,2 6,0 Carton 44,0 5,9 44,6 0,3 0,2 5,0 Nhựa 60,0 7,2 22,8 - - 10,0 Vải 55,0 6,6 31,2 4,6 0,15 2,5 Cao su 78,0 10,0 - 2,0 - 10,0 Da 60,0 8,0 11,6 10,0 0,4 10,0 Rác vườn 47,8 6,0 38,0 3,4 0,3 4,5 Gỗ 49,5 6,0 42,7 0,2 0,1 1,5 Chất vô cơ Thủy tinh 0,5 0,1 0,4 <0,1 - 98,9 Kim loại 4,5 0,6 4,3 <0,1 - 90,5 Bụi, tro, … 26,3 3,0 2,0 0,5 0,2 68,0 Năng lượng chứa trong các thành phần của chất thải rắn Năng lượng chứa trong thành phần chất hữu cơ có trong rác sinh hoạt có thể xác định được bằng cách: Sử dụng lò hơi như một thiết bị đo nhiệt lượng Thiết bị đo nhiệt lượng trong phòng thí nghiệm Tính toán nếu biết thành phần các nguyên tố. Tuy nhiên phương án sử dụng lò hơi khó thực hiện nên hầu hết số liệu về năng lượng của các thành phần chứa trong rác rác đều được xác định bằng máy đo nhiệt lượng trong phòng thí nghiệm. Bảng năng lượng và phần chất trơ có trong rác sinh hoạt từ khu dân cư Thành phần Phần chất trơ (%) Năng lượng (Btu/lb) Khoảng dao động Đặc trưng Khoảng dao động Đặc trưng Chất hữu cơ Chất thải thực phẩm 2-8 5,0 1500 - 3000 2000 Giấy 4-8 6,0 5000 – 8000 7200 Cacton 3-6 5,0 6000 -7500 7000 Nhựa 6-20 10,0 12000 – 16000 14000 Vải 2-4 2,5 6500 – 8000 7500 Cao su 8-20 10,0 9000 – 12000 10000 Da 8-20 10,0 6500 – 8500 7500 Rác vườn 2-6 4,5 1000 – 8000 2800 Gỗ 0,6-2 1,5 7500 – 8500 8000 Chất hữu cơ khác - - - - Chất vô cơ Thủy tinh 96-99+ 98,0 50 -100 60 Lon thiết 96-99+ 98,0 100 – 500 300 Nhôm 90-99+ 96,0 - - Kim loại khác 94-99+ 98,0 100 – 500 300 Bụi, tro… 60-80 70,0 1000 – 5000 3000 Chất thải rắn sinh hoạt 4000 - 6000 5000 Chất dinh dưỡng và các chất cần thiết Nếu thành phần chất hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất các sản phẩm thong qua quá trình chuyển hóa sinh học (phân compost, methane và ethanol…). Số liệu về chất dinh dưỡng và những nguyên tố cần thie61r khác trong chất thải đóng vai trò quan trọng nhầm đảm bảo dinh dưỡng cho vi sinh vật cũng như yêu cầu của sản phẩm sau quá trình chuyển hóa sinh học. Bảng các nguyên tố có trong các chất hữu cơ cần thiết cho quá trình chuyển hóa sinh học Thành phần Đơn vị Nguyên liệu cung cấp (tính theo khối lượng khô) Giấy in báo Giấy công sở Rác vườn Rác thực phẩm NH4-N NO3-N P PO4 –P K SO4-P Ca Mg Na B Se Zn Mn Fe Cu Co Mo Ni W ppm ppm ppm ppm % ppm % % % ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm 4 4 44 20 0,35 159 0,01 0,01 0,74 14 -22 49 57 12 - - - - - 61 218 295 164 0,29 324 0,10 0,04 1,05 28 - 177 15 396 14 - - - - 149 490 3500 2210 2,27 882 0,42 0,21 0,06 88 <1 20 56 451 7,7 5,0 1,0 9,0 4,0 205 4278 4900 3200 4,18 855 0,43 0,16 0,15 17 <1 21 20 48 6,9 3,0 <1 4,5 3,3 Tính chất sinh học của chất thải rắn sinh hoạt Ngoại trừ nhựa, cao su, và da, phần chất hữu cơ của hầu hất chất thải rắn sinh hoạt có thể được phân loại như sau: Những chất tan được trong nước như đường, tinh bột, amino acids, và các acid hữu cơ khác. Hemicelose là sản phẩm ngưng tụ của đường 5 carbon và đường 6 carbon. Cellulose là sản phầm ngưng tụ của glucose, đường 6-carbon. Mỡ, dầu và sáp là những ester của rượu và acid béo mạch dài. Lignin là hợp chất cao phân tử chứa các vòng thơm và các nhóm methoxyl (-OCH3). Lignocellulose Proteins là chuỗi các amino acid. Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt là hầu hết các thành phần này đều có khả năng chuyển hóa sinh học tạo các thành khí, chất rắn hữu cơ trơ, và các chất vô cơ. Mùi và ruồi nhặng sinh ra trong quá trình chất hữu cơ bị thối rữa (rác thực phẩm) có trong chất thải rắn sinh hoạt. 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 5500C, thường được sử dụng đề đánh giá khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh hoạt. Tuy nhiên, việc sử dụng chỉ tiêu VS để biểu diễn khả năng phân hủy sinh học của phần chất hữu cơ coq trong chất thải rắn sinh hoạt là không chính xác vì một số thành phần chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng rất khó bị phân hủy sinh học. (ví dụ giấy in báo, và nhiều loại cây kiểng) Sự hình thành mùi Mùi sinh ra khi tồn trữ chất thải rắn trong thời gian dài giữa các khâu thu gom, trung chuyển và thải ra thải ra bãi rác nhất là ở những vùng khí hậu nóng do quá trình phân hủy kỵ khí, sulfate có thể bị khử thành sulfide (S2-), sau đó sulfide kết hợp với hydro tạo thành H2S. Quá trình này có thể biễu diễn theo phương trình sau: 2 CH3CHOHCOOH + SO42- → 2 CH3COOH + S2- +H2O + CO2 4 H2 + SO42- → S2- + 4H2O S2- + 2H+ → H2S Ion sunfide có thể kết hợp với muối kim loại sẵn có, ví dụ muối sắt, tạo thành sulfide kim loại: S2- + Fe2+ → FeS Màu đen của chất thải rắn đã phân hủy kỵ khí ở bãi chon ấp chủ yếu là do sự hình thành các muối sulfide kim loại. Nếu không tạo thành các muối này, vấn đề mùi của bãi chon lấp sẽ cản trở nên nghiêm trọng hơn. Các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh khi bị khử sẽ tạo thành những hợp chất có mùi hôi như methyl mercaptan và aminobutyric acid. CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH → CH3SH + CH3CH2CH2(NH2)COOH Methylmercaptan có thể bị thủy phân tạo thành methyl alcohol và hydrogen sulfide: CH3SH + H2O → CH4OH + H2S Sự sinh sản ruồi nhặng Vào mùa hè cũng như tất cả các mùa của những vùng có khí hậu ấm áp, sự sinh sản ruồi ờ khu vực chứa rác là vấn đề đáng quán tâm. Quá trình phát triển từ trứng thành ruồi thường ít hơn 2 tuần kể từ ngày đẻ trứng. Thông thường chu kỳ phát triển của ruồi ở khu dân cư từ trứng thành ruồi có thể biểu diễn như sau: Trứng phát triển : 8-12 giờ Giai đoạn đầu của ấu trùng : 20 giờ Giai đoạn thứ hai của ấu trùng : 24 giờ Giai đoạn thứ ba của ấu trùng : 3 ngày Giai đoạn nhộng : 4-5 ngày Tổng cộng : 9-11 ngày Dự báo phát sinh chất thải rắn Lượng chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) tại các đô thị ở nước ta đang có xu thế phát sinh ngày càng tăng, tính trung bình mỗi năm tăng khoảng 10%. Tỷ lệ 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 thị tỉnh Phú Thọ (19,9%), thành phố Phủ Lý (17,3%), Hưng Yên (12,3%), Rạch Giá (12,7%), Cao Lãnh (12,5%)... Các đô thị khu vực Tây Nguyên có tỷ lệ phát sinh CTRSH tăng đồng đều hàng năm và 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 đó CTRSH phát sinh từ các hộ gia đình, nhà hàng, các chợ và kinh doanh là chủ yếu. Lượng còn lại từ các công sở, đường phố, các cơ sở y tế. Chất thải nguy hại công nghiệp và các nguồn chất thải y tế nguy hại ở các đô thị tuy chiếm tỷ lệ ít nhưng chưa được xử lý triệt để vẫn còn tình trạng chôn lấp lẫn với CTRSH đô thị. Dự báo đến năm 2020: Dự báo đến năm 2020 lượng chất thải rắn phát sinh vào khoảng 50 triệu tấn/ năm. Trong đó chỉ 15 – 20% lượng chất thải rắn được phân loại và tái chế thủ công tại các làng nghề, số còn lại được chôn lấp. 80% nguồn phát sinh chất thải rắn hiện nay chủ yếu từ các trung tâm công nghiệp lớn ở miền Bắc và miền Nam. Với lượng chất thải khổng lồ này phát sinh ra môi trường, không chỉ tạo ra gánh nặng lớn đối với việc xử lý chôn cất rác thải mà còn khiến cho môi trường sống, mạch nước ngầm bị ô nhiễm nghiêm trọng, còn mất đi hàng nghìn ha đất canh tác. Phương Pháp Khảo Sát Xác Định Tốc Độ Phát Sinh Chất Thải Rắn Khảo Sát Xác Định Tốc Độ Phát Sinh Chất Thải Rắn Từ Hộ Gia Đình Cách thức tổ chức khảo sát, đo đạc, lấy mẫu để xác định tốc độ phát sinh từ hộ gia đình sẽ thay đổi tùy theo mục đích sử dụng số liệu thu thập được cũng như phương án quy hoạch quản lý CTRĐT của khu vực trong tương lai. Để đơn giản và dễ hiểu, trong phần này sẽ trình bày phương pháp khảo sát cho hai trường hợp: (1) không thực hiện phân loại CTR tại hộ gia đình trước khi thu gom và (2) CTR từ hộ gia đình sẽ được phân loại thành hai thành phần (rác thực phẩm