Chuyên đề công nghệ xử lý chất thải rắn

Vũ Hải Yến
Cấu trúc bài học
• ðỊNH NGHĨA CHẤT THẢI RẮN
• KHỐI LƯỢNG, THÀNH PHẦN VÀ TÍNH
CHẤT CHẤT THẢI RẮN
• HỆ THỐNG QUẢN LÝ KỸ THUẬT CHẤT
THẢI RẮN
• CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI
RẮN
ðịnh nghĩa Chất Thải Rắn
• Chất thải rắn là tất cả các chất thải phát sinh do
các hoạt động của con người và động vật tồn tại
ở dạng rắn được thải bỏ khi không còn hữu dụng
hay không muốn dùng nữa.
• Thuật ngữ chất thải rắn = ∑ chất rắn sinh hoạt +
chất thải nông nghiệp, công nghiệp, khai
khoáng,
Year Khối Lượng (tấn/ngày)
CTRSH Xà Bần Tổng cộng
1992 1.164 525 1.689
1993 1.540 758 2.298
1994 1.972 782 2.755
1995 2.680 903 3.583
1996 2.900 950 3.850
1997 2.695 521 3.216
1998 2.575 676 3.251
1999 2.921 857 3.778
2000 3.214 852 4.066
2001 3.752 944 4.695
2002 4.297 1.058 5.443
2003 4.619 1.096 5.731

Các vấn đề mơi trường
CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
1992 1994 1996 1998 2000 2002
KHỐI LƯNG CTR: Thái Lan
2000 2003
Tấn/ngày % Tấn/ngày %
Thailand 38.170 38.823
Bangkok 9.130 23,9 9.500 24,5
Khu đô thò 11.785 30,9 11.903 30,6
Ngoài khu đô
thò
17.255 45,2 17.420 44,9
CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
Vấn Đề Môi Vấn Đề Môi
Trường Trường
Ô nhiễm môi trường nước
Ô nhiễm không khí
Ô nhiễm môi trường đất
Ảnh hưởng đến sức khỏe
công đồng
CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
Thông số Đơn vò Mùa khô Mùa mưa BCL cũ
pH - 4,8 – 6,2 6,50 – 6,92 7,81 –7,89

TDS mg/L 7.300 – 12.200 5.011 – 6.420 6.040 – 9.145
Hardness-
total
mgCaCO
3
/L 5.833 – 9.667 1.840 – 4250 1.260 –1.720
SS mg/L 1.760 – 4.311 896 - 1.320 235
COD mgO
2
/L 39.614 – 59.750 6.621-31.950 1.186-1.436
VFA mg/L 21.878 – 25.182 2.822 26
BOD mgO
2
/L 30.000 – 48.000 4.554 - 25.130 200
P-
total
mg/l 558 – 896 133 64-101
Nitrogen-
total
mg/l 974 – 1.165 484 919
SO
4
2-
mg/l 1.400 – 1.590 - 14
Nước rò rỉ từ BCL Gò Cát
CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
Nước rò rỉ từ BCL Gò Cát
Cl
-
mg/l 3.960 – 4.100 1,075 2,450 – 2,697

Ca
2+
mg/l 1.670 – 2.739 465 60 - 80
Mg
2+
mg/l 404 – 687 165 297-381
Pb mg/l 0,32 – 1,90 - -
Cd mg/l 0,02 – 0,10 - -
Zn mg/l 93,0 – 202,1 - -
Al mg/l 0,04 – 0,50 - -
Mn mg/l 14,50 – 32,17 - -
Ni mg/l 2,21 – 8,02 - -
Cr total mg/l 0,04 – 0,05 - -
Cu mg/l 3,50 – 4,00 - -
Fe total mg/l 204 – 208 46,8 4,5
CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
Khí Bãi Khí Bãi
Chôn LấpChôn Lấp
Ô nhiễm không khí
CHCH
44
COCO
22
HH
22
SS
NHNH
33
Vi sinh vật Vi sinh vật
CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

Rác gây ảnh hưởng như thế Rác gây ảnh hưởng như thế
nào đến sức khỏe cộng đồng? nào đến sức khỏe cộng đồng?
CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
Các cao ốc được xây lên liên tục.Nhưng đằng sau nó lài các
bãi hoan tàng của những căn nhà phải bỏ đi.Một lượng lớn rác
thải xây dựng được đưa ra môi trường xung quanh.
Gạch vữa ngổn ngang phát sinh vô số bụi.
Hàng chục đống đất đá,gạch vữa nối tiếp nhau trên vỉa hè.
Phố đã biến thành bụi với sự xâm lấm của bụi ở khắp mọi ngõ ngách.Đó là tình trạng diễn
ra ở một số tuyến đường ở Hà Nội đang trong quá trình giải tỏa mặt bằng chờ xây dựng.
Xe chở vật liệu xây dựng gây ô nhiễm môi trường.
- Trên quốc lộ có nhiều xe chở vật liệu xây dựng khơng che chắn cẩn thận, khiến cát rơi
vãi khắp lòng đường.
Tình trạng trên làm ơ nhiễm mơi trường, cát bay vào mặt người tham gia giao thơng
gây nguy hiểm.
Trời mưa,đất cát thành những đống nhày nhụa.
Thảm cỏ ngăn cách giữa hai làn đường cũng được trưng dụng để phế thải xây
dựng. Có đống phế thải cao tới 3-4 m.
Phế thải xây dựng,đất thải cao ngút tầm mắt.
Những đống đất đá tồn tại hàng tháng trời.
- Đó là thực trạng tại ngõ 294 – Phố Kim mã,ở ngay khu vực tường
bao của Đại sứ quán Thụy Điển.Tại đây mặc dù đã có những biển
cấm,nhưng rác thải,vật liệu xây dựng lại bày bừa bộn,tràn ra lối
đi…
Hiện trạng trên khơng chỉ gây bức xúc cho người dân sống xung quanh, mất mỹ
quan khu phố, mà còn rất ảnh hưởng đến góc nhìn của người nước ngồi. ðề nghị
LL ANTT khu vực cần kiểm tra, xử lý triệt để (ảnh chụp ngày 16.5).
Theo nhu cầu thực tế nên hàng loạt nhà máy sản xuất vật liệu thi nhau ra
đời.Một nhà máy xi măng xả khói thải mù mòt vào môi trường,nếu nhà máy bỏ
tiền đầu tư xử lý làm giảm lượng khí thải trên không chỉ có lợi cho chính mình

mà còn có thể nhận được tiền,từ cơ chế mua bán lượng khí thải trên thò trường
thế giới.
Những con đường đang được quy hoạch lại và vãn cảnh
kèm theo là khói bụi không khí bò ô nhiễm.
Để quản lý tốt CTR từ nguồn Để quản lý tốt CTR từ nguồn
phát sinh đến nơi thải bỏ cuối phát sinh đến nơi thải bỏ cuối
cùng cần có những khâu nào? cùng cần có những khâu nào?
SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT
HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN
THU GOMTHU GOM
NGUỒN PHÁT NGUỒN PHÁT
SINHSINH
LƯU TRỮ, PHÂN LOẠI XỬ LÝ CHẤT THẢI LƯU TRỮ, PHÂN LOẠI XỬ LÝ CHẤT THẢI
TẠI NGUỒNTẠI NGUỒN
TRUNG CHUYỂN TRUNG CHUYỂN
VẬN CHUYỂNVẬN CHUYỂN
PHÂN LOẠI PHÂN LOẠI
XỬ LÝ XỬ LÝ
CHÔN LẤPCHÔN LẤP
HỆ THỐNG KỸ THUẬT
QUẢN LÝ CHẤT THẢI
RẮN
HỆ THỐNG HÀNH
CHÍNH QUẢN LÝ CHẤT
THẢI RẮN
Hệ thống quản lý CTR của Việt Nam
• * Hệ thống quản lý rác tại Thành phố Hồ Chí Minh
• Công ty MTĐT TP.HCM đã xây dựng cả hệ thống các công ty
Công trình công cộng, các Công ty Công trình đô thò, Xí nghiệp
Dòch vụ Giao Thông Đô Thò hoặc Công ty Dòch Vụ Môi Trường

đến tận các quận, huyện và do Sở GTCC quản lý để thu gom,
vận chuyển và xử lý.
• Về khối lượng:
CTR sinh hoạt: 4.200 – 4.700 tấn/ngày (thu gom được)
CTR xây dựng: 700 – 1.300 tấn/ngày
CTR y tế: 7 – 9 tấn/ngày
• CTR công nghiệp: 1.000 – 1.100 tấn/ngày (ước tính)
• CTR nguy hại: 120 – 150 tấn/ngày (ước tính)
•
•Thành phần: hữu cơ: 60 – 90%
Khác: 10 – 40%
Thu gom: Công ty dich vụ công ích: 40%
Nhóm thu gom dân lập: 60%
Hệ thống quản lý rác tại Thành phố Hồ Chí Minh
 Tái sử dụng, tái chế và tuần hoàn chất thải
Thực hiện: tư nhân (100%)
Số lượng các cơ sở: 400 – 500 (ước tính)
 Xử lý: chưa có
 Chôn lấp vệ sinh:
Đang hoạt động: 02(Phước Hiệp 88 ha; Đa Phước
101 ha)
Sẽ xây dựng: 01 (Thủ Thừa 1760ha)
Hệ thống quản lý rác tại Thành phố Hồ Chí Minh
Tính Chất Lý Học Tính Chất Lý Học
Tính Chất Hóa Học Tính Chất Hóa Học
Tính Chất Sinh Học Tính Chất Sinh Học
Quá trình chuyển hóa Quá trình chuyển hóa
TÍNH CHẤT LÝ HỌC
Khối Lượng Riêng
Độ Ẩm

Kích Thước và Sự Phân Bố
Khả Năng Tích Ẩm
TÍNH CHẤT LÝ HỌC
Khối Lượng Riêng

= hay ≠
≠≠
≠
Tấn/m
3
kg/m
3
TÍNH CHẤT LÝ HỌC
Khối Lượng Riêng ∈
∈∈
∈
Phương pháp lưu trữ
Vò trí đòa lý
Mùa trong năm
Thời gian lưu trữ
Để tự nhiên
Thùng chứa, kg nén
Thùng chứa, nén
TÍNH CHẤT LÝ HỌC
Khối Lượng Riêng
Phương Pháp
Phân Tích?
ρ
ρρ
ρ

Rác chưa ép?
ρ
ρρ
ρ
Rác ép?
TÍNH CHẤT LÝ HỌC
Độ Ẩm

100×
−
=
w
dw
M
Phân tích Phân tích
Độ ẩm?Độ ẩm?
Cần thiếtCần thiết
??????
TÍNH CHẤT LÝ HỌC
Ví dụ
Độ ẩm ?Độ ẩm ?
Độ ẩm riêng phần
X/đònh khối lượng khô
khối lượng ướt khối lượng khô-
X 100
khối lượng ướt
Kích Thước Và Sự Phân Bố
Cần thiết? Cần thiết?

( )

( )
3
1
2
1
3
2
hwlS
wlS
hwl
S
wl
S
lS
c
c
c
c
c
××=
×=
++
=
+
=
=
(3-2)

(3-3)

(3-4)

(3-5)

(3
-
6)

TÍNH CHẤT LÝ HỌC
Khả Năng Tích m
Quan trọng?Quan trọng?
Phần nước dư vượt quá
khả năng tích ẩm của
rác sẽ thoát ra ngoài
thành nước rò rỉ
Điều kiện nén ép
Trạng thái phân hủy
Rác không
nén 50-60%
TÍNH CHẤT LÝ HỌC
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Tính chất cơ bản
Điểm nóng chảy
Thành phần nguyên tố
Năng lượng
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Tính chất cơ bản
Ẩm (sấy 105
o
C)

Chất cháy bay hơi
(nung kín 950
o
C)
Carbon cố đònh (TP
có thể cháy còn lại)
Tro (TP còn lại sau
đốt, lò nung hở)
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Điểm nóng chảy
1100 – 1200
o
C
Xỉ đốt CTRĐT
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Các nguyên tố
C
H
O
N
S
Tro
Khoa CN&QL Môi TrườngKhoa CN&QL Môi Trường
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Năng Lượng
100 100 –– độđộ ẩẩmm
Năng Lượng KJ/kg Năng Lượng KJ/kg
(theo khối lượng khô)(theo khối lượng khô)
Năng lượng KJ/kg
(Theo khối lượng ướt)

==
xx
100100
NSOHClbBtu ×+×+






−×+×= 1040
8
1
610145/
22
- C : Carbon, % khối lượng;
- H
2
: Hydro, % khối lượng;
- O
2
: Oxy, % khối lượng;
- S : Lưu huỳnh, % khối lượng;
- N : Nitơ, % khối lượng;
- Btu/lb x 2,326 = KJ/kg.
TÍNH CHẤT SINH HỌC
Khả Năng Phân Hủy Khả Năng Phân Hủy
Sinh HọcSinh Học
BFBF == 00,,8383 00,,028028 LCLC
Thành phần VS

(% của TS)
Hàm lượng lignin
(LC), (% VS)
Phần có khả năng phân
hủy SH (BF)
*
Rác thực phẩm 7-15 0,4 0,82
Giấy in báo 94,0 21,9 0,22
Giấy cơng sở 96,4 0,4 0,82
Carton 94,0 12,9 0,47
Rác vườn 50 - 90 4,1 0,72
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
CHẤT THẢI RẮN ðÔ THỊ
Lựa chọn phương án xử lý
chất thải rắn
Thành phần, tính chất của chất thải rắn
Khối lượng chất thải rắn
Khả năng thu hồi
Tiêu chuẩn ñầu ra và
yêu cầu bảo vệ môi trường
Có bao nhiêu phương pháp xử lý
chất thải rắn?
Phương pháp
cơ học: Nghiền,
nén, ép, sàng,
phân loại
Phương pháp
sinh học : ủ rác
hiếu khí, kị khí,
biogas

Phương pháp
hóa học: ñốt, nhiệt
phân, khí hóa
BiogasBiogas
CompostCompost
Tại sao xây dựng nhà máy biogas ? Compost?
Mục đích
Chuyển hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học thành
các vật liệu bền vững sinh học, đồng thời giảm thể tích
ban đầu của chất thải.
Tiêu diệt các mầm bệnh, trứng côn trùng gây bệnh và
những sinh vật không mong muốn khác trong CTR.
Giữ lại hàm lượng các chất dinh dưỡng cao nhất.
Tạo ra sản phẩm phân bón có thể sử dụng để trợ giúp
cây phát triển và cải tạo đất.
CompostCompost
Chế biến Chế biến CompostCompost
Quá trình compost
• Protein →
→→
→ Peptides →
→→
→ Aminoacids
→
→→
→ Hợp chất amonium →
→→
→ Nguyên
sinh chất của vi khuẩn hay N, NH
3

.
• Carbohydrate →
→→
→ ðường ñơn →
→→
→
Acid hữu cơ →
→→
→ CO
2
và nguyên
sinh chất của vi khuẩn
Các giai ñoạn trong quá trình chế biến
compost
Pha thích nghi
Pha tăng trưởng
Pha ưa nhiệt
Pha trưởng thành
Các chất có thể làm compost
Rác vườn
Chất thải rắn
sinh hoạt
ñã phân loại
Chất thải rắn
sinh hoạt hỗn hợp
Chất thải rắn
sinh hoạt + bùn
xử lý nước thải
Các bước của quá trình compost
• Xử lý sơ bộ chất thải rắn sinh hoạt

• Phân hủy hiếu khí chất hữu cơ
• Bổ sung các chất cần thiết
Phân loại
Không gian
Hình dạng
Cách thổi khí
Phân loại theo không gian
Ủ ngoài trời
Ủ trong container
Cách thổi khí
Cơ chế tự nhiên như
gió, khuếch tán, ñối
lưu nhiệt
Thổi khí thụ ñộng Thổi khí cưỡng bức
Quạt, máy nén khí
Air
Air
Blower
Hình dạng
Ủ theo luống dài Ủ theo ñống
Các yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượngCác yếu tố ảnh hưởng ñến chất lượng
compostcompost
CompostCompost
?
Vi sinh vậtVi sinh vật
pHpH
tt
00
ðộ ẩmðộ ẩm
ðộ xốpðộ xốp

Thổi khíThổi khí
Chất hữu Chất hữu
cơcơ
ðộ ẩmðộ ẩm
Kích thước Kích thước
hạthạt
Chất dinh Chất dinh
dưỡngdưỡng
Chất lượng compostChất lượng compost
Mức ñộ lẫn tạp chấtMức ñộ lẫn tạp chất
Chất dinh dưỡngChất dinh dưỡng
Vi khuẩn gây bệnhVi khuẩn gây bệnh
ðộ ổn ñịnh và chất hữu ðộ ổn ñịnh và chất hữu
cơcơ
Mục ñích của quá trình sản xuất compost
• Ổn ñịnh chất thải
• Làm mất hoạt tính của vi sinh vật gây
bệnh.
• Thu hồi chất dinh dưỡng và cải tạo ñất.
• Làm khô bùn.
• Tăng khả năng kháng bệnh cho cây
trồng.
Hạn chế của q trình compost
Hàm lượng chất dinh dưỡng khơng thỏa mãn
nhu cầu.
ðặc tính của chất hữu cơ có thể thay đổi rất
nhiều theo thời gian, khí hậu và phương pháp
thực hiện.
Q trình compost tạo ra mùi hơi, gây mất mĩ
quan.

Nhà nơng thích dùng phân hóa học hơn vì tăng
trọng rõ ràng.
NHÀ MÁY SẢN XUẤT
COMPOST
Giới thiệuGiới thiệu
Khoa CN&QL Môi TrườngKhoa CN&QL Môi Trường
• Rác vườn: 2.000tấn/năm
• Sản phẩm: 16.000tấn/năm
• Loại sản phẩm: 10-15-25mm
• Nhân công: 2
• Thời gian: 8-10 tháng
SX compost từ rác vườnSX compost từ rác vườn
NHÀ MÁY COMPOST ERFURT
Giới thiệuGiới thiệu
Rác vườn
Thu nhặt nhựa, nilong…
Cắt ≤ 20cm
Ủ 1 tháng
Phối trộn
Sản phẩm
Công nghệ luống ủCông nghệ luống ủ
Ủ 7-9 tháng
Đóng bao
SX compost từ rác vườnSX compost từ rác vườn
Công nhân thu nhặt
thủy tinh, nhựa, nilong…
Xe xúc rác đưa đến
máy nghiền
SX compost từ rác vườnSX compost từ rác vườn
Đổ rác lên máy nghiền Máy (xe) nghiền rác

SX compost từ rác vườnSX compost từ rác vườn
SX compost từ rác vườnSX compost từ rác vườn
Luống ủ compost Máy đảo trộn luống ủ
Máy (xe) sàng compost
SX compost từ rác vườnSX compost từ rác vườn
Kích thước lỗ của lưới sàng compost theo từng
mục đích sử dụng
SX compost từ rác vườnSX compost từ rác vườn
Máy đóng bao khi có yêu cầu
SX compost từ rác vườnSX compost từ rác vườn
1 Loại sản phẩm compost
Hướng dẫn sử dụng
SX compost từ rác vườnSX compost từ rác vườn
Sản phẩm compost
chưa tiêu thụ
Sản phẩm compost
SX compost từ rác vườnSX compost từ rác vườn
SX compost từ CTR sinh hoạtSX compost từ CTR sinh hoạt
NHÀ MÁY COMPOST
WEIMAR
Giới thiệuGiới thiệu
• CTR hữu cơ: 3.500tấn/năm
• Sản phẩm: 1.000tấn/năm
• Nhân công: 2
• Thời gian: 25 tuần
• Tổng diện tích: 10.000m
2
• Diện tích sử dụng: 3.000m
2
Công nghệ đống ủûCông nghệ đống ủû

SX compost từ CTR sinh hoạtSX compost từ CTR sinh hoạt
Ủ 15 tuần
STRSH hữu cơ
Phân loại
Phối trộn
Ủ 10 tuầnSản phẩm
Đảo trộn,
nước
SX compost từ CTR sinh hoạtSX compost từ CTR sinh hoạt
Cầu cân
CTR sinh hoạt