Xem mẫu
Bộ môn Hóa Môi Trường
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
*************
BÀI GIẢNG
QUẢN LÝ & XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN,
CHẤT THẢI NGUY HẠI
Hưng Yên, 10/2009
(Lưu hành nội bộ)
Bài giảng Quản lý & Xử lý chất thải rắn, chất thải nguy hại
1
Bộ môn Hóa Môi Trường
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM, NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI CHẤT THẢI
RẮN .................................................................................................................. 5
1.1. Định nghĩa chất thải rắn .......................................................................... 5
1.2. Nguồn gốc tạo thành và phân loại chất thải rắn ................................... 5
1.2.1. Nguồn gốc ............................................................................................... 5
1.2.2. Phân loại chất thải rắn.......................................................................... 6
1.3. Lượng chất thải rắn đô thị phát sinh ..................................................... 7
1.4. Thành phần và tính chất của chất thải rắn ........................................... 8
1.4.1. Các phương pháp phân tích thành phần và tính chất của chất thải
rắn ................................................................................................................... 10
1.4.2. Nguyên tắc lấy mẫu chất thải rắn ...................................................... 10
1.4.3. Nguyên tắc phân loại lý học ............................................................... 11
1.5. Các chỉ tiêu lý học .................................................................................. 11
1.5.1. Trọng lượng riêng hay trọng lượng thể tích ..................................... 11
1.5.2. Độ ẩm.................................................................................................... 12
1.6. Các chỉ tiêu hóa học ............................................................................... 14
1.7. Đặc điểm về thành phần rác thải ở các đô thị Việt Nam.................... 16
1.8. Chất thải rắn nguy hại ........................................................................... 18
CHƯƠNG II. THU GOM, LƯU TRỮ, VẬN CHUYỂN VÀ XỬ LÝ SƠ
BỘ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ .................................................................. 21
2.1. Thu gom, lưu trữ chất thải rắn từ nhà ở ............................................. 21
2.1.1. Hệ thống thu gom chất thải rắn từ trong nhà ở ............................... 21
2.1.2. Các phương tiện lưu chứa tại chỗ và trung gian.............................. 23
2.1.3. Ưu nhược điểm của các phương pháp thu gom tại chỗ................... 26
2.1.4. Các biện pháp giảm lượng phát sinh chất thải rắn ......................... 29
2.2. Các biện pháp xử lý sơ bộ và xử lý tại chỗ chất thải rắn ................... 30
2.2.1.Phân loại tại nguồn chất thải hữu cơ-vô cơ-chất thải có thể tái sinh.
......................................................................................................................... 30
2.2.2.Nghiền chất thải thực phẩm ................................................................ 31
2.2.3. Ép chất thải .......................................................................................... 32
2.2.4. Xử lý tại chổ chất thải rắn bằng phương pháp ủ sinh học .............. 33
2.2.5. Phương pháp thiêu đốt ....................................................................... 36
2.2.6. Khử trùng, khử mùi. ........................................................................... 36
2.3. Thu gom, vận chuyển chất thải rắn ...................................................... 37
2.3.1. Hệ thống thu gom vận chuyển chất thải rắn .................................... 37
2.3.2. Phân tích hệ thống thu gom ............................................................... 38
Bài giảng Quản lý & Xử lý chất thải rắn, chất thải nguy hại
2
Bộ môn Hóa Môi Trường
2.3.3. Xác định các thông số tính toán đối với hệ vận chuyển xe thùng
tách rời ........................................................................................................... 41
2.3.4. Xác định các thông số tính toán đối với hệ vận chuyển xe thùng cố
định ................................................................................................................. 42
2.3.5. Chọn tuyến đường thu gom vận chuyển ........................................... 48
2.3.6. Công nghệ và thiết bị thu gom rác bụi đường .................................. 49
2.3.7. Thiết bị và công nghệ thu gom phân xí máy..................................... 50
2.3.8. Vận chuyển phế thải công nghiệp, thủ công nghiệp. ....................... 52
2.4. Thiết bị phụ trợ trong xử lý chất thải rắn ........................................... 52
2.4.1. Thiết bị vận chuyển nội bộ, băng chuyền ......................................... 52
2.4.2. Máy phân loại ...................................................................................... 53
2.4.3. Sàng, nghiền, tuyển cơ giới ................................................................. 54
2.4.4.Thiết bị tách kim loại có từ tính.......................................................... 57
CHƯƠNG III. CÔNG NGHỆ THIÊU ĐỐT CHẤT THẢI RẮN............. 59
3.1. Tình hình sử dụng công nghệ đốt rác thải trên thế giới và Việt nam 59
3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy ........................................... 62
3.2.1. Thành phần hóa học của chất thải .................................................... 63
3.2.2. Ảnh hưởng của hệ số dư không khí ................................................... 64
3.2.3. Các tính chất của chất thải cần quan tâm khi đốt ........................... 66
3.3. Một số công nghệ đốt chất thải ............................................................. 67
3.2.1. Đốt bằng phương pháp phun chất lỏng. ........................................... 67
3.3.2. Đốt thùng quay. ................................................................................... 68
3.3.3. Lò đốt tầng sôi ..................................................................................... 69
3.3.4. Công nghệ đốt nhiệt phân .................................................................. 71
3.4. So sánh một số công nghệ đốt rác thải ................................................. 72
CHƯƠNG 4. CÔNG NGHỆ PHÂN HỦY HỮU CƠ HIẾU KHÍ ............. 73
4.1. Các vi sinh vật và sự phân hủy hiếu khí .............................................. 73
4.1.1. Quá trình phân hủy hiếu khí .............................................................. 73
4.1.2. Các vi sinh vật trong quá trình phân hủy hiếu khí .......................... 75
4.2. Công nghệ xử lý chất thải theo phương pháp ủ lên men đống tĩnh, có
thổi khí cưỡng bức......................................................................................... 75
4.2.1. Bản chất của công nghệ. ..................................................................... 75
4.2.2. Hệ thống thiết bị .................................................................................. 76
4.2.3. Quy trình công nghệ............................................................................ 77
4.3. Công nghệ ủ lên men động - có đảo trộn ............................................. 87
4.4. Một số ví dụ ứng dụng công nghệ hiếu khí .......................................... 87
4.4.1. Công nghệ Dano system ...................................................................... 87
Bài giảng Quản lý & Xử lý chất thải rắn, chất thải nguy hại
3
Bộ môn Hóa Môi Trường
4.4.2. Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt ở Nhà máy phân hữu cơ Cầu
Diễn Hà Nội .................................................................................................... 88
CHƯƠNG 5. CÔNG NGHỆ PHÂN HỦY HỮU CƠ YẾM KHÍ .............. 93
5.1. Các vi sinh vật và quá trình phân hủy yếm khí .................................. 93
5.1.1. Quá trình phân hủy yếm khí .............................................................. 93
5.1.2. Các vi sinh vật trong quá trình phân hủy yếm khí .......................... 94
5.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy yếm khí ................. 96
5.5. Một số ví dụ ứng dụng công nghệ yếm khí .......................................... 99
5.5.1. Bãi chôn lấp ......................................................................................... 99
5.5.2. Hầm ủ biogas ..................................................................................... 102
5.5.3. Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt làm phân bón hữu cơ ở Mỹ .. 104
5.6. Chất thải thứ cấp .................................................................................. 105
5.6.1. Nước rỉ rác ......................................................................................... 105
5.6.2. Khí thải ............................................................................................... 107
5.7. Chế phẩm sinh học ............................................................................... 111
5.7.1. Chế phẩm EM .................................................................................... 111
5.7.2. Chế phẩm Emuni............................................................................... 113
5.7.3. Chế phẩm Micromix ......................................................................... 113
5.8. Một số công nghệ xử lý rác thải khác ................................................. 114
5.8.1. Công nghệ Hydromex ....................................................................... 114
5.8.2. Công nghệ ép kiện và cách ly rác .................................................... 115
CHƯƠNG 6. CÁC CÔNG CỤ PHÁP LÝ VÀ CHÍNH SÁCH TRONG 117
QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ................................................................... 117
6.1. Tổng quan chung về chính sách môi trường ..................................... 117
6.1.1. Đánh giá chi phí môi trường ............................................................ 118
6.1.2 Phương pháp xây dựng chính sách môi trường ............................. 118
6.2. Các công cụ pháp lý trong quản lý chất thải rắn .............................. 120
6.2.1. Các tiêu chuẩn ................................................................................... 120
6.2.2. Các loại giấy phép ............................................................................. 121
6.2.3. Các công cụ kinh tế ........................................................................... 121
6.3. Chiến lược quản lý CTR ở Việt Nam ................................................. 122
6.3.1. Đường lối chiến lược ở Việt Nam..................................................... 122
6.3.2. Chính sách quản lý chất thải rắn..................................................... 123
Tài liệu tham khảo ...................................................................................... 125
Bài giảng Quản lý & Xử lý chất thải rắn, chất thải nguy hại
4
Bộ môn Hóa Môi Trường
CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM, NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI CHẤT THẢI
RẮN
1.1. Định nghĩa chất thải rắn
Chất thải là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong các
hoạt động kinh tế- xã hội, bao gồm các hoạt động sản xuất và hoạt động sống
và duy trì sự tồn tại của cộng đồng. Chất thải là sản phẩm được phát sinh
trong quá trình sinh hoạt của con người, sản xuất công nghiệp, xây dựng,
nông nghiệp, thương mại, du lịch, giao thông, sinh hoạt tại các gia đình,
trường học, các khu dân cư, nhà hàng, khách sạn.
Lượng chất thải phát sinh thay đổi do tác động của nhiều yếu tố như tăng
trưởng và phát triển sản xuất, sự gia tăng dân số, quá trình đô thị hoá, công
nghiệp hoá và sự phát triển điều kiện sống và trình độ dân trí.
Theo quan niệm chung: Chất thải rắn là toàn bộ các loại vật chất được con
người 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.
Theo quan điểm mới: Chất thải rắn đô thị (gọi chung là rác thải đô thị)
được định nghĩa là: Vật chất mà con người tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu
vực đô thị mà không đòi hỏi được bồi thường cho sự vứt bỏ đó. Thêm vào đó,
chất thải được coi là chất thải rắn đô thị nếu chúng được xã hội nhìn nhận như
một thứ mà thành phố phải có trách nhiệm thu gom và tiêu hủy.
Theo quan điểm này, chất thải rắn đô thị có các đặc trưng sau:
- Bị vứt bỏ trong khu vực đô thị;
- Thành phố có trách nhiệm thu dọn.
1.2. Nguồn gốc tạo thành và phân loại chất thải rắn
1.2.1. Nguồn gốc
Các nguồn chất thải chủ yếu phát sinh bao gồm:
Bài giảng Quản lý & Xử lý chất thải rắn, chất thải nguy hại
5
nguon tai.lieu . vn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
*************
BÀI GIẢNG
QUẢN LÝ & XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN,
CHẤT THẢI NGUY HẠI
Hưng Yên, 10/2009
(Lưu hành nội bộ)
Bài giảng Quản lý & Xử lý chất thải rắn, chất thải nguy hại
1
Bộ môn Hóa Môi Trường
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM, NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI CHẤT THẢI
RẮN .................................................................................................................. 5
1.1. Định nghĩa chất thải rắn .......................................................................... 5
1.2. Nguồn gốc tạo thành và phân loại chất thải rắn ................................... 5
1.2.1. Nguồn gốc ............................................................................................... 5
1.2.2. Phân loại chất thải rắn.......................................................................... 6
1.3. Lượng chất thải rắn đô thị phát sinh ..................................................... 7
1.4. Thành phần và tính chất của chất thải rắn ........................................... 8
1.4.1. Các phương pháp phân tích thành phần và tính chất của chất thải
rắn ................................................................................................................... 10
1.4.2. Nguyên tắc lấy mẫu chất thải rắn ...................................................... 10
1.4.3. Nguyên tắc phân loại lý học ............................................................... 11
1.5. Các chỉ tiêu lý học .................................................................................. 11
1.5.1. Trọng lượng riêng hay trọng lượng thể tích ..................................... 11
1.5.2. Độ ẩm.................................................................................................... 12
1.6. Các chỉ tiêu hóa học ............................................................................... 14
1.7. Đặc điểm về thành phần rác thải ở các đô thị Việt Nam.................... 16
1.8. Chất thải rắn nguy hại ........................................................................... 18
CHƯƠNG II. THU GOM, LƯU TRỮ, VẬN CHUYỂN VÀ XỬ LÝ SƠ
BỘ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ .................................................................. 21
2.1. Thu gom, lưu trữ chất thải rắn từ nhà ở ............................................. 21
2.1.1. Hệ thống thu gom chất thải rắn từ trong nhà ở ............................... 21
2.1.2. Các phương tiện lưu chứa tại chỗ và trung gian.............................. 23
2.1.3. Ưu nhược điểm của các phương pháp thu gom tại chỗ................... 26
2.1.4. Các biện pháp giảm lượng phát sinh chất thải rắn ......................... 29
2.2. Các biện pháp xử lý sơ bộ và xử lý tại chỗ chất thải rắn ................... 30
2.2.1.Phân loại tại nguồn chất thải hữu cơ-vô cơ-chất thải có thể tái sinh.
......................................................................................................................... 30
2.2.2.Nghiền chất thải thực phẩm ................................................................ 31
2.2.3. Ép chất thải .......................................................................................... 32
2.2.4. Xử lý tại chổ chất thải rắn bằng phương pháp ủ sinh học .............. 33
2.2.5. Phương pháp thiêu đốt ....................................................................... 36
2.2.6. Khử trùng, khử mùi. ........................................................................... 36
2.3. Thu gom, vận chuyển chất thải rắn ...................................................... 37
2.3.1. Hệ thống thu gom vận chuyển chất thải rắn .................................... 37
2.3.2. Phân tích hệ thống thu gom ............................................................... 38
Bài giảng Quản lý & Xử lý chất thải rắn, chất thải nguy hại
2
Bộ môn Hóa Môi Trường
2.3.3. Xác định các thông số tính toán đối với hệ vận chuyển xe thùng
tách rời ........................................................................................................... 41
2.3.4. Xác định các thông số tính toán đối với hệ vận chuyển xe thùng cố
định ................................................................................................................. 42
2.3.5. Chọn tuyến đường thu gom vận chuyển ........................................... 48
2.3.6. Công nghệ và thiết bị thu gom rác bụi đường .................................. 49
2.3.7. Thiết bị và công nghệ thu gom phân xí máy..................................... 50
2.3.8. Vận chuyển phế thải công nghiệp, thủ công nghiệp. ....................... 52
2.4. Thiết bị phụ trợ trong xử lý chất thải rắn ........................................... 52
2.4.1. Thiết bị vận chuyển nội bộ, băng chuyền ......................................... 52
2.4.2. Máy phân loại ...................................................................................... 53
2.4.3. Sàng, nghiền, tuyển cơ giới ................................................................. 54
2.4.4.Thiết bị tách kim loại có từ tính.......................................................... 57
CHƯƠNG III. CÔNG NGHỆ THIÊU ĐỐT CHẤT THẢI RẮN............. 59
3.1. Tình hình sử dụng công nghệ đốt rác thải trên thế giới và Việt nam 59
3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy ........................................... 62
3.2.1. Thành phần hóa học của chất thải .................................................... 63
3.2.2. Ảnh hưởng của hệ số dư không khí ................................................... 64
3.2.3. Các tính chất của chất thải cần quan tâm khi đốt ........................... 66
3.3. Một số công nghệ đốt chất thải ............................................................. 67
3.2.1. Đốt bằng phương pháp phun chất lỏng. ........................................... 67
3.3.2. Đốt thùng quay. ................................................................................... 68
3.3.3. Lò đốt tầng sôi ..................................................................................... 69
3.3.4. Công nghệ đốt nhiệt phân .................................................................. 71
3.4. So sánh một số công nghệ đốt rác thải ................................................. 72
CHƯƠNG 4. CÔNG NGHỆ PHÂN HỦY HỮU CƠ HIẾU KHÍ ............. 73
4.1. Các vi sinh vật và sự phân hủy hiếu khí .............................................. 73
4.1.1. Quá trình phân hủy hiếu khí .............................................................. 73
4.1.2. Các vi sinh vật trong quá trình phân hủy hiếu khí .......................... 75
4.2. Công nghệ xử lý chất thải theo phương pháp ủ lên men đống tĩnh, có
thổi khí cưỡng bức......................................................................................... 75
4.2.1. Bản chất của công nghệ. ..................................................................... 75
4.2.2. Hệ thống thiết bị .................................................................................. 76
4.2.3. Quy trình công nghệ............................................................................ 77
4.3. Công nghệ ủ lên men động - có đảo trộn ............................................. 87
4.4. Một số ví dụ ứng dụng công nghệ hiếu khí .......................................... 87
4.4.1. Công nghệ Dano system ...................................................................... 87
Bài giảng Quản lý & Xử lý chất thải rắn, chất thải nguy hại
3
Bộ môn Hóa Môi Trường
4.4.2. Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt ở Nhà máy phân hữu cơ Cầu
Diễn Hà Nội .................................................................................................... 88
CHƯƠNG 5. CÔNG NGHỆ PHÂN HỦY HỮU CƠ YẾM KHÍ .............. 93
5.1. Các vi sinh vật và quá trình phân hủy yếm khí .................................. 93
5.1.1. Quá trình phân hủy yếm khí .............................................................. 93
5.1.2. Các vi sinh vật trong quá trình phân hủy yếm khí .......................... 94
5.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy yếm khí ................. 96
5.5. Một số ví dụ ứng dụng công nghệ yếm khí .......................................... 99
5.5.1. Bãi chôn lấp ......................................................................................... 99
5.5.2. Hầm ủ biogas ..................................................................................... 102
5.5.3. Công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt làm phân bón hữu cơ ở Mỹ .. 104
5.6. Chất thải thứ cấp .................................................................................. 105
5.6.1. Nước rỉ rác ......................................................................................... 105
5.6.2. Khí thải ............................................................................................... 107
5.7. Chế phẩm sinh học ............................................................................... 111
5.7.1. Chế phẩm EM .................................................................................... 111
5.7.2. Chế phẩm Emuni............................................................................... 113
5.7.3. Chế phẩm Micromix ......................................................................... 113
5.8. Một số công nghệ xử lý rác thải khác ................................................. 114
5.8.1. Công nghệ Hydromex ....................................................................... 114
5.8.2. Công nghệ ép kiện và cách ly rác .................................................... 115
CHƯƠNG 6. CÁC CÔNG CỤ PHÁP LÝ VÀ CHÍNH SÁCH TRONG 117
QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ................................................................... 117
6.1. Tổng quan chung về chính sách môi trường ..................................... 117
6.1.1. Đánh giá chi phí môi trường ............................................................ 118
6.1.2 Phương pháp xây dựng chính sách môi trường ............................. 118
6.2. Các công cụ pháp lý trong quản lý chất thải rắn .............................. 120
6.2.1. Các tiêu chuẩn ................................................................................... 120
6.2.2. Các loại giấy phép ............................................................................. 121
6.2.3. Các công cụ kinh tế ........................................................................... 121
6.3. Chiến lược quản lý CTR ở Việt Nam ................................................. 122
6.3.1. Đường lối chiến lược ở Việt Nam..................................................... 122
6.3.2. Chính sách quản lý chất thải rắn..................................................... 123
Tài liệu tham khảo ...................................................................................... 125
Bài giảng Quản lý & Xử lý chất thải rắn, chất thải nguy hại
4
Bộ môn Hóa Môi Trường
CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM, NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI CHẤT THẢI
RẮN
1.1. Định nghĩa chất thải rắn
Chất thải là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong các
hoạt động kinh tế- xã hội, bao gồm các hoạt động sản xuất và hoạt động sống
và duy trì sự tồn tại của cộng đồng. Chất thải là sản phẩm được phát sinh
trong quá trình sinh hoạt của con người, sản xuất công nghiệp, xây dựng,
nông nghiệp, thương mại, du lịch, giao thông, sinh hoạt tại các gia đình,
trường học, các khu dân cư, nhà hàng, khách sạn.
Lượng chất thải phát sinh thay đổi do tác động của nhiều yếu tố như tăng
trưởng và phát triển sản xuất, sự gia tăng dân số, quá trình đô thị hoá, công
nghiệp hoá và sự phát triển điều kiện sống và trình độ dân trí.
Theo quan niệm chung: Chất thải rắn là toàn bộ các loại vật chất được con
người 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.
Theo quan điểm mới: Chất thải rắn đô thị (gọi chung là rác thải đô thị)
được định nghĩa là: Vật chất mà con người tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu
vực đô thị mà không đòi hỏi được bồi thường cho sự vứt bỏ đó. Thêm vào đó,
chất thải được coi là chất thải rắn đô thị nếu chúng được xã hội nhìn nhận như
một thứ mà thành phố phải có trách nhiệm thu gom và tiêu hủy.
Theo quan điểm này, chất thải rắn đô thị có các đặc trưng sau:
- Bị vứt bỏ trong khu vực đô thị;
- Thành phố có trách nhiệm thu dọn.
1.2. Nguồn gốc tạo thành và phân loại chất thải rắn
1.2.1. Nguồn gốc
Các nguồn chất thải chủ yếu phát sinh bao gồm:
Bài giảng Quản lý & Xử lý chất thải rắn, chất thải nguy hại
5