BƯỚC ĐẦU TÍNH TOÁN TẢI LƯỢNG KHÍ METHANE THOÁT RA TỪ CÁC BÃI CHÔN LẤP Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH- XÁC ĐỊNH GIẢI PHÁP THU HỒI

BƯỚC ĐẦU TÍNH TOÁN TẢI LƯNG KHÍ METHANE
THOÁT RA TỪ CÁC BÃI CHÔN LẤP Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH- XÁC
ĐỊNH GIẢI PHÁP THU HỒI


ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, sự phát triển kinh tế, đô thò hóa cao và sự gia tăng
dân số, cùng với mức sống của người dân ngày càng được cải thiện đã làm cho
nguồn rác thải sinh hoạt của thành phố Hồ Chí Minh không ngừng gia tăng cả về
khối lượng và đa dạng về thành phần. Theo ghi nhận sơ bộ của riêng bản thân tôi,
rác thải của thành phố đã bước đầu xâm phạm nghiêm trọng đến cảnh quan thiên
nhiên, môi trường đô thò và sức khoẻ của cộng đồng.
Mặc dù, lượng rác thải phát sinh ngày càng nhiều và đa dạng về thành phần
nhưng chính quyền thành phố vẫn chưa có những giải pháp thích đáng để quản lý
và xử lý rác thải ngoại trừ việc thu gom và vận chuyển đến các bãi chôn lấp và
rồi đổ bỏ; từ đó đã hình thành nên những bãi chôn lấp chất thải khổng lồ và thiếu
kiểm soát.
Bên cạnh việc tìm kiếm những giải pháp để xử lý rác thích hợp (bởi vì với
lượng rác thải ngày càng gia tăng như hiện nay thì quỹ đất của thành phố không
thể đáp ứng đủ cho nhu cầu chứa rác sinh hoạt của thành phố), việc giải quyết
những vấn đề còn tồn động lại tại các bãi rác (vấn đề ô nhiễm môi trường không
khí xung quanh bãi rác, vấn đề côn trùng gây bệnh, ô nhiễm nguồn nước mặt,
nước ngầm…) đang gây đau đầu những nhà hoạch đònh chính sách phát triển kinh
tế, xã hội và những chuyên gia quản lý môi trường của thành phố. Xử lý rác để
chế biến rác thành phân bón cho nông nghiệp, đốt rác để tái sử dụng nguồn năng
lượng từ rác thải, tận dụng nguồn khí methane phát sinh từ các bãi chôn lấp… là
những việc làm rất có ý nghóa.
Với những vấn đề phát sinh từ các bãi chôn lấp như hiện nay, việc lựa chọn
đề tài “Bước đầu tính toán tải lượng khí methane thoát ra từ các bãi chôn lấp ở

thành phố Hồ Chí Minh, xác đònh giải pháp thu hồi” cho luận văn tốt nghiệp có
một ý nghóa nhất đònh.


CHƯƠNG 1: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1.1. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• Xác đònh về tải lượng rác thải sinh hoạt ở thành phố Hồ Chí Minh và tính
toán tải lượng khí methane phát sinh từ các bãi chôn lấp.
• Dự báo tải lượng khí methane phát thải từ rác thải sinh hoạt đến năm 2020
• Đề xuất các giải pháp nhằm tận thu lượng khí methane, đồng thời xác đònh
các phương án nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do khí methane thoát
ra từ các bãi chôn lấp.

1.2. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
• Nghiên cứu về thành phần rác thải, tải lượng rác thải sinh hoạt phát sinh
hàng năm.
• Tính toán lượng khí methane thoát ra từ các bãi chôn lấp rác ở thành phố
Hồ Chí Minh dựa vào lượng rác sinh hoạt phát sinh và lượng rác thu gom
được.
• Nghiên cứu xác đònh một số giải pháp thu hồi và đề xuất một số giải pháp
để giải quyết các vấn đề liên quan đến khí methane từ rác thải sinh hoạt ở
thành phố Hồ Chí Minh.

1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• Điều tra các số liệu “nền” về môi trường và các số liệu liên quan đến
đề tài nghiên cứu.
• Nghiên cứu về hiện trạng và diễn biến về chất thải rắn sinh hoạt trên
đòa bàn TP.HCM. Để đạt được nội dung nghiên cứu này, các chi tiết sau
được tiến hành: (1) Điều tra các số liệu về tổng lượng rác thải; (2) Điều

tra và xác đònh các nguồn phát sinh rác thải; (3) Điều tra về khối lượng
thu gom, vận chuyển và trung chuyển rác thải; (4) Kết hợp điều tra và
phân tích về thành phần và tính chất của rác thải sinh hoạt (chủ yếu là
tính chất vật lý);
• Tính toán về tổng tải lượng khí methane thoát ra từ các bãi chôn lấp rác
thải ở TP. Hồ Chí Minh và tiến hành dự báo về tải lượng khí methane
theo các phương án khác nhau.
• Đề xuất một số giải pháp để quản lý chất thải rắn ở TP.HCM.

1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Phương pháp luận
Trong môi trường sinh thái luôn có những mối liên kết nhiều chiều và chặt
chẽ giữa các thành phần môi trường với nhau. Một khi, một môi trường thành
phần bò đe dọa hoặc bò ô nhiễm thì các môi trường thành phần khác cũng không
thể tránh được sự đe dọa hoặc sự ảnh hưởng; chỉ khác chăng đó là mức độ bò đe
dọa hoặc mức độ bò ảnh hưởng nhiều hay ít có khác nhau mà thôi.

Tài nguyên thiên
nhiên

Môi trường tự
nhiên (đất, nước,
không khí…)

Rác sinh họat và các
điểm tồn trữ rác sinh
hoạt (điểm trung
chuyển, bãi chôn lấp…)

Cộng đồng dân
cư sống xung
quanh các vùng
tồn trữ

Môi trường
kinh tế, xã hội…


Sơ đồ 1: sự liên hệ giữa rác thải và môi trường xung quanh
Chẳng hạn, chất thải rắn có thể bò phân hủy, khí rác có thể gây ô nhiễm môi
trường không khí (gây ra mùi hôi khó chòu, gia tăng nồng độ khí độc trong môi
trường không khí…); nước rò rỉ trong các bãi chôn lấp có thể gây ô nhiễm đến
mạch nước ngầm, theo chuỗi thực phẩm đi vào cơ thể con người và sinh vật… Một
loạt các mối tương tác như thế luôn diễn ra trong môi trường sinh thái. Vì thế,
việc nghiên cứu về rác thải phải đặt trong các mối tương tác nhiều chiều.

1.5.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
-

Tiến hành thu thập số liệu về rác thải nhằm:
• Đánh giá để tìm mối tương tác thông qua các quan hệ nhân quả của rác
thải với môi trường sinh thái;
• Tổng hợp và xử lý số liệu để phục vụ cho việc tính toán về tải lượng
khí methane (chi tiết sẽ được trình bày kèm theo phần kết quả nghiên
cứu);
• Dùng hàm Euler để dự báo về tải lượng khí methane và các thông số có
liên quan (chi tiết sẽ được trình bày kèm theo phần kết quả nghiên
cứu).

-

Sử dụng phương pháp liệt kê: Liệt kê về số lượng chất thải rắn, thải ra
hàng năm. Qua đó, đưa ra các phương án dự đoán.

-

Sử dụng phương pháp so sánh (để đưa ra các phương án hoặc các giải pháp
cho vấn đề quản lý rác thải): So sánh tải lượng rác thải phát sinh trong từng
năm. Qua đó tìm ra các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát sinh rác thải.
Để dự đoán chính xác lượng rác thải cho nhưng năm tiếp theo.

-

Sử dụng phương pháp phân tích chi phí lợi ích (để lựa chọn các giải pháp):
Phân tích thiệt hại cũng như lợi ích thu được từ quá trình thu gom và sử


dụng khí methane làm nhiên liệu trong sản xuất cũng như sinh hoạt hàng
ngày.
Việc vận dụng và mô tả chi tiết từng phương pháp cụ thể sẽ được giải trình
ngay trong phần kết nghiên cứu của đề tài.


CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ CHẤT THẢI SINH HOẠT VÀ QUÁ
TRÌNH PHÁT SINH KHÍ METHANE
2.1. CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT
Chất thải rắn sinh hoạt là tất cả các chất thải thông thường có dạng rắn
(không phải ở dạng lỏng hay khí) được phát sinh từ các hoạt động của con người

và được con người thải bỏ, loại ra khỏi nơi sinh sống và làm việc của họ do chúng
không còn cần thiết cho con người hoặc do con người không muốn có chúng nữa.
Như vậy, chất thải rắn bao gồm những chất thải không đồng nhất từ các khu dân
cư và các chất thải đồng nhất từ các khu vực công nghiệp, nông nghiệp, được thải
bỏ từ tất cả các hoạt động sản xuất, dòch vụ thương mại, công sở, văn phòng và
sinh hoạt của con người. Chất thải rắn sinh hoạt hay rác thải sinh hoạt là một bộ
phận cấu thành của chất thải rắn, được hiểu là chất thải rắn phát sinh từ các hoạt
động sinh hoạt thường ngày của con người.
Hầu hết các hoạt động của con người đều tạo ra chất thải ở các dạng khác
nhau. Trong điều kiện Việt Nam, hầu hết các loại chất thải này được thu gom rồi
sau đó được vận chuyển đến các bãi chôn lấp. Chính vì vậy, ô nhiễm môi trường
do sự tập trung một lượng lớn chất thải rắn trong một thời gian ngắn trên một diện
tích nhỏ là không thể tránh khỏi. Hiện nay, bãi đổ hở và bãi chôn lấp hợp vệ sinh
là các phương pháp được áp dụng rất phổ biến trên thế giới, chôn lấp hợp vệ sinh
là công đoạn cuối cùng và là thành phần không thể thiếu của bất kỳ một hệ thống
quản lý chất thải rắn nào. Ngay cả khi các nhà máy được xây dựng để xử lý và tái
sử dụng các loại chất thải rắn thì vẫn phải cần đến các bãi chôn lấp để chứa tro
và các chất thải không thể tái sinh được hoặc không còn giá trò để tái sử dụng.
Một số nghiên cứu chỉ ra rằng các bãi chôn lấp thường gây ô nhiễm môi trường
ngay từ khi bắt đầu vận hành và có thể kéo dài cho tới 15-20 năm sau khi đóng
bãi.


2.1.1. Nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt
Việc xác đònh các nguồn thải (hay nguồn phát sinh chất thải rắn) đóng vai trò
rất quan trọng trong công tác quản lý chất thải rắn. Mặc dù, có nhiều cách để
phân đònh về nguồn gốc phát sinh, song hầu hết các tài liệu đã được công bố đều
có cách phân loại về nguồn gốc không khác nhau nhiều. Tựu trung chất thải rắn
sinh hoạt có thể được phát sinh từ các nguồn chủ yếu sau:
− Từ các khu dân cư (chất thải sinh hoạt);

− Từ các trung tâm thương mại;
− Từ các công sở, trường học, công trình công cộng;
− Từ các dòch vụ đô thò, sân bay;
− Từ các hoạt động công nghiệp;
− Từ các hoạt động xây dựng đô thò;
− Từ các trạm xử lý nước thải và từ các đường ống thoát nước của thành
phố…
Các loại chất thải rắn được thải ra từ các hoạt động khác nhau thì việc xác đònh
về nguồn gốc phát sinh cũng khác nhau.


Bảng 1: Nguồn phát sinh và các dạng chất thải rắn của đô thò
STT

Nguồn thải

Hoạt động hoặc nơi phát
sinh chất thải

Dạng chất thải

1

Thực phẩm, rác rưởi, tro
Chất thải sinh Từ các căn hộ gia đình, khu
và các dạng chất thải
hoạt
chung cư và nhà cao tầng…
khác

2

Thực phẩm, rác rưởi, tro,
Từ các nhà hàng, chợ,
Chất thải khu
các dạng chất thải khác,
khách sạn, các dòch vụ ăn
thương mại
đôi khi có cả chất thải
uống…
nguy hại

3

Từ các văn phòng, trường Thực phẩm, rác rưởi, tro,
Chất thải khu
học, bệnh viện, cửa hàng chất thải xây dựng và các
công sở
tạp hóa
dạng chất thải khác

4

Chất thải quét
Đường phố
đường

Thực phẩm, rác rưởi, tro,
chất thải xây dựng, các
dạng chất thải đặc trưng

khác, đôi khi có chất thải
nguy hại

5

Chất thải làm
Công viên, khu giải trí
vườn

Thực phẩm, cành cây,
cỏ…

6

Gạch, đá, cát, xà bần, gỗ,
Chất thải xây Từ các khu đô thò, khu dân
bao bì, giấy và plastics,
dựng
cư, tái đònh cư…
hóa chất, sắt…

7

Chất thải từ các
Nhà máy xử lý nước và Bùn cống, bùn dư từ hệ
hệ thống xử lý
nước thải, hệ thống cống thống xử lý nước và nước
nước và thoát
rãnh thoát nước đô thò
thải

nước đô thò

8

Thực phẩm, rác rưởi, tro,
Chất thải từ các Các bờ biển, công viên, hồ
chất thải xây dựng, các
khu vực giải trí bơi, đường cao tốc
dạng chất thải khác

9

Từ các nhà máy, các khu Chất thải nguy hại, chất
Chất thải công
vực có hoạt động công thải đặc biệt, hóa chất,
nghiệp
nghiệp
tro, kim loại…

10

Thực phẩm hư, các chất
Chất thải nông Từ các khu vực canh tác
thải nông nghiệp, rác
nghiệp
nông nghiệp, chăn nuôi…
rưởi, chất thải nguy hại
Nguồn: Solid wastes, Engineering Principles and Management Issues, Tokyo 1997

2.1.1.1. Phân loại theo vò trí hình thành
Theo cách phân loại này, rác thải có thể được phân theo các nguồn phát sinh
như: phát sinh từ các khu dân cư, phát sinh từ các hoạt động đường phố, phát sinh
từ các hoạt động thương mại…
2.1.1.2. Phân loại theo thành phần hóa học
Theo cách phân loại này, rác thải có thể được phân loại theo các dạng hữu cơ
- vô cơ, cháy được - không cháy được, dễ phân hủy sinh học - khó phân hủy sinh
học, kim loại - phi kim loại, da, giẻ vụn, cao su, chất dẻo…
2.1.1.4. Theo phương diện khoa học
Chất thải rắn sinh hoạt là những chất thải rắn có liên quan đến các hoạt động
của con người, nguồn gốc phát sinh chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan,
trường học, các trung tâm dòch vụ, các khu thương mại… Chất thải rắn sinh hoạt có
các thành phần chính 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, lông vòt, vải, giấy, rơm, rạ, xác động vật, vỏ rau quả…
Chất thải thực phẩm: bao gồm thức ăn thừa, rau, quả,… loại chất thải này có
tính chất là dễ bò phân hủy sinh học. Quá trình phân hủy tạo ra mùi hôi rất khó
chòu, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết nóng, ẩm, nhiệt độ cao như ở nước ta.
Trong thành phần của chất thải thực phẩm ngoài các loại thức ăn dư thừa từ gia
đình còn có cả thức ăn dư thừa từ các bếp ăn tập thể, các nhà hàng, khách sạn, ký
túc xá, chợ…
Chất thải trực tiếp từ động vật: chủ yếu là phân, bao gồm phân người và phân
của các loại động vật khác.


Tro và các chất dư thừa thải bỏ khác: bao gồm các loại vật liệu sau khi đốt,
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…
Các chất thải rắn đô thò: có thành phần chủ yếu là lá cây, que củi, nilon, vỏ
bao gói…

Chất thải rắn công nghiệp: là các dạng chất thải được phát sinh từ các hoạt
động sản xuất 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 nhiên liệu phục vụ cho sản xuất;
- Các sản phẩm khuyết tật từ các quá trình công nghệ;
- 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 bao 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 như kim loại, chất dẻo…

-

Chất thải từ các cơ sở hạ tầng kỹ thuật như trạm xử lý nước thiên nhiên,
nước thải sinh hoạt, bùn cặn từ các cống thoát nước thành phố.
Chất thải nông nghiệp: là những chất thải và mẫu thừa thải ra từ các hoạt

động nông nghiệp, ví dụ như trồng trọt, thu hoạch các loại cây trồng, các sản
phẩm thải ra từ việc chế biến sữa, các lò giết mổ gia súc gia cầm… Hiện tại việc
quản lý và xả các loại chất thải nông nghiệp không thuộc về trách nhiệm của các

công ty môi trường đô thò của các đòa phương trong thành phố.
2.1.1.5. Phân loại theo mức độ nguy hại


Nguồn phát sinh chất thải nguy hại chủ yếu từ các hoạt động y tế, công nghiệp
và nông nghiệp. Chất thải nguy hại bao gồm các loại hóa chất dễ gây phản ứng,
độc hại, chất thải sinh học dễ thối rữa, các chất dễ cháy, nổ hoặc các chất thải
phóng xạ, các chất thải nhiễm khuẩn, lây lan… có nguy cơ đe dọa nghiêm trọng
tới môi trường sống và sức khỏe của con người, động và thực vật.
Chất thải y tế nguy hại là chất thải có chứa các chất hoặc các hợp chất có các
đặc tính nguy hại trực tiếp hoặc tương tác với các chất khác gây nguy hại tới môi
trường và sức khỏe cộng đồng. Theo qui chế quản lý chất thải y tế, các loại 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. Trong chất thải y tế, ngoại trừ chất thải sinh hoạt từ
các hoạt động y tế có tính nguy hại thấp nên có thể được thu gom và quản lý
chung với các loại chất thải sinh hoạt khác. Còn lại, các dạng chất thải sau đây
phải được thu gom và quản lý theo quy chế riêng, rất nghiêm ngặt:
-

Các loại bông băng, gạc, nẹp dùng trong khám và điều trò bệnh, phẫu
thuật;

-

Các loại kim tiêm, ống tiêm;

-

Các chi thể cắt bỏ, tổ chức mô cắt bỏ;

-

Các chất thải có chứa các chất có nồng độ cao như: đồng, chì, thủy ngân,
Cadimi, Arsen, Xianua…

-

Các chất thải phóng xạ từ các quá trình xạ trò trong bệnh viện.

Các chất thải nguy hại do các cơ sở công nghiệp hóa chất thải ra có tính độc
hại cao, có tác động xấu đến môi trường và sức khỏe cộng đồng; do đó, việc quản
lý và xử lý chúng phải tuân theo những quy đònh nghiêm ngặt nhằm hạn chế các
tác động có hại đó.
Các chất thải nguy hại từ các hoạt động nông nghiệp chủ yếu là các loại phân
bón hóa học, các loại thuốc trừ sâu và thuốc bảo vệ thực vật (gọi chung là các
hóa chất nông nghiệp) cũng có tính độc hại rất cao, có tác động xấu đến môi


trường và sức khỏe của cộng đồng. Đặc biệt là các loại thuốc trừ sâu và thuốc
bảo vệ thực vật có tính độc hại rất cao nên việc quản lý về liều dùng, cách dùng,
phương án bảo quản… phải được thực hiện rất nghiêm ngặt.
Các hoạt động kinh tế xã hội của con người

Các quá
trình sản
xuất

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

Dạng lỏng

Bùn ga
cống

Dầu
mỡ

Dạng khí

Khí
độc hại

Dạng rắn

Chất thải

sinh hoạt

Chất thải
công nghiệp

Các loại
khác

Sơ đồ 2: Các hoạt động phát sinh chất thải rắn và phân loại chất thải rắn
Chất thải không nguy hại là những loại chất không chứa các chất và các hạt
chất có một trong các đặc tính nguy hại trực tiếp hoặc tương tác thành phần.
Trong số các chất thải của đô thò, chỉ có một tỷ lệ rất nhỏ có thể sơ chế để
dùng ngay trong sản xuất và tiêu dùng, phần lớn phải được hủy bỏ hoặc phải qua


một quá trình chế biến phức tạp mới có thể tái sử dụng nhằm đáp ứng cho các
nhu cầu khác nhau của con người.
Trong những năm qua, lượng chất thải trong các đô thò ở Việt Nam không
ngừng tăng lên do tác động của nhiều yếu tố như: sự tăng trưởng và phát triển của
sản xuất, sự gia tăng dân số, sự phát triển về trình độ và tính chất của tiêu dùng
trong các đô thò… Thành phần và tính chất của chất thải sinh hoạt được trình bày ở
phần dưới đây.

2.1.2. Thành phần và tính chất của chất thải rắn sinh hoạt
Bảng 2: Thành phần phân loại thường thấy của rác thải sinh hoạt
Tính chất
Thành phần
Chất thải T/phẩm
Giấy
Catton

Chất dẻo
Vải vụn
Cao su
Da vụn
Sản phẩm vườn
Gỗ
Thủy tinh
Đồ hộp
Kim loại màu
Kim loại đen
Bụi, tro, gạch
Tổng hợp

% trọng lượng

Độ ẩm (%)

Trọng lượng riêng
(kg/m3)

KGT

TB

KGT

TB

KGT

TB

6 - 25
25 - 45
3 - 15
2-8
0-4
0-2
0-2
0 - 20
1-4
4 - 16
2-8
0-1
1-4
0 - 10

15
40
4
3
2
0,5
0,5
12
2
8
6
1
2

4

50 - 80
4 - 10
4-8
1-4
6 - 15
1-4
8 - 12
30 - 80
15 - 40
1-4
2-4
2-4
2-6
6 - 12

70
6
5
2
10
2
10
60
20
2
3
2
3

8

128 - 80
32 -128
38 - 80
32 - 128
32 - 96
96 - 192
96 - 256
84 - 224
128 - 20
160 - 480
48 - 160
64 - 240
128 - 1120
320 - 960

228
81,6
49,6
64
64
128
160
104
240
193,6
88
160
320

480

100

15 - 40

20

180 - 420

300

Nguồn: Solid wastes, Engineering Principles and Management Issues, Tokyo 1997
Trong đó: KGT
: khoảng giá trò
TB
: trung bình
Thành phần vật lý và thành phần hóa học của chất thải rắn đô thò rất khác
nhau, tùy thuộc vào từng đòa phương, vào các mùa khí hậu, vào các điều kiện


kinh tế - xã hội, vào sự tập trung dân số và nhiều yếu tố khác mà thành phần và
tính chất của chất thải rắn đô thò có thể thay đổi.
2.1.2.1. Độ ẩm
Độ ẩm của chất thải rắn thường được xác đònh bằng cách tính tỷ lệ giữa trọng
lượng của nước trên trọng lượng tươi hoặc khô của chất thải. Độ ẩm tươi của rác
được biểu diễn bằng phần trăm trọng lượng ướt của mẫu, còn độ ẩm khô được
biểu diễn bằng phần trăm trọng lượng khô của mẫu.

Độ ẩm =

a−b
100 (%)
a

Trong đó:
a: trọng lượng ban đầu của mẫu, (kg)
b: trọng lượng của mẫu sau khi sấy khô ở 1050C, (kg).
Bảng 3: Số liệu thường thấy về độ ẩm của rác thải sinh hoạt đô thò
Độ ẩm (%)
Thành phần

Dao
động

Trung
bình

Thực phẩm
Giấy
Carton
Plastic
Vải
Cao su
Da
Rác làm vườn

50-80
4-10
4-8

1-4
6-15
1-4
8-12
30-80

70
6
5
2
10
2
10
60

Độ ẩm (%)
Thành phần

Dao
động

Trung
bình

Gỗ
Thủy tinh
Đồ hộp
Kim loại màu
Kim loại đen
Bụi, tro, gạch

Rác sinh hoạt

15-40
1-4
2-4
2-4
2-6
6-12
15-40

20
2
3
2
3
8
20

Nguồn: Solid wastes, Engineering Principles and Management Issues, Tokyo 1997
2.1.2.2. Tỷ trọng
Số liệu về tỷ trọng (hay mật độ) của rác rất cần thiết cho việc đánh giá tổng
lượng và thể tích của chất thải phải được quản lý. Tỷ trọng của rác phụ thuộc vào
vò trí đòa lý, mùa trong năm, thời gian lưu trữ… Tỷ trọng của rác được xác đònh


bằng tỷ lệ giữa trọng lượng của mẫu với thể tích của mẫu đó và đơn vò tính là
kg/m3 hoặc lb/yd3 (lb/yd3*0.5933= kg/m3).
Tỷ trọng =

M

V

Trong đó:
M: trọng lượng của mẫu rác thu được, (kg)
V:thể tích của mẫu rác xác đònh được, (m3)
Tỷ trọng của nhiều loại chất thải theo các nguồn khác nhau và theo thành
phần được thể hiện trong bảng 1.4 và bảng 1.5.
Bảng 4: Tỷ trọng thường thấy của rác sinh hoạt theo nguồn
Tỷ trọng (lb/yd3)
Nguồn
Dao động
Trung bình
Khu dân cư (không ép)
Rác rưởi
Rác làm vườn
Tro

150-300
100-250
1.100-1.400

220
175
1.250

Khu dân cư (ép)
Trong xe ép
Trong bãi chôn lấp (nén thường)
Trong bãi chôn lấp (nén tốt)

300
600-850
1.100-1.250

500
750
1.000

Khu dân cư (sau xử lý)
Đóng kiện
Băm,không ép
Băm, ép

1.000-1.800
200-450
1.100-1.800

1.200
360
1.300

800-1.600
80-300
300-600

900
200
500

Khu thương mại-công nghiệp (không ép)

Chất thải thực phẩm (ướt)
Rác rưởi đốt được
Rác rưởi không đốt được

Nguồn: Solid wastes, Engineering Principles and Management Issues, Tokyo 1997


Bảng 5: Số liệu thường thấy về tỷ trọng của các thành phần rác sinh hoạt
Thành
phần
Thực
phẩm
Giấy
Carton
Plastic
Vải
Cao su
Da

Tỷ trọng (lb/yd3)
Dao động

Trung bình

8-30
2-8
2-5
2-8
2-6
6-12

6-12

18
5,1
3,1
4
4
8
10

Thành phần
Rác làm vườn
Gỗ
Thủy tinh
Đồ hộp
Kim loại màu
Kim loại đen
Bụi, tro, gạch

Tỷ trọng (lb/yd3)
Dao động

Trung bình

4-14
8-20
10-30
3-10
4-15
8-70

20-60

6,5
15
12,1
5,5
10
20
30

Nguồn: Solid wastes, Engineering Principles and Management Issues, Tokyo 1997

2.1.3. Tác động của chất thải sinh hoạt đối với môi trường và con người
2.1.3.1. Tác động của chất thải sinh hoạt lên môi trường không khí
Thành phần của rác thải sinh hoạt tại các bãi chôn lấp và phương pháp xử lý
quyết đònh rất nhiều đến nồng độ ô nhiễm môi trường nói chung và môi trường
không khí nói riêng. Các số liệu thống kê về thành phần của rác thải sinh hoạt đô
thò đem chôn lấp cho thấy: thành phần hữu cơ chiếm tỷ trọng nhiều nhất (khoảng
83%). Trong môi trường, độ ẩm của rác thường cao (>50%), nếu không vận
chuyển kòp thời trong ngày, lại ở điều kiện nhiệt độ thích hợp như ở nước ta (3037 0C) thì ruồi nhặng và các vi khuẩn dễ dàng sinh ra và hoạt động mạnh. Ngoài
ra, sự phân hủy của rác thải còn tạo ra mùi hôi rất khó chòu, khi xảy ra quá trình
phân hủy kỵ khí, các chất hữu cơ trong các bãi chôn lấp đã tạo ra một lượng lớn
khí sinh vật như cacbonic (CO2), methane (CH4), ammonia (NH3), hydrogen
sulfide (H2S), chất hữu cơ bay hơi… đây là những sản phẩm mang tính độc hại rất
cao và là những tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí. Nếu các khí trên
không được thu gom để xử lý và tái sử dụng vào các mục đích khác, chúng sẽ gây


ô nhiễm nặng nề cho môi trường không khí, đặc biệt là các khí CO2 và CH4 là
những “khí nhà kính” gây ra sự nóng lên toàn cầu.

2.1.3.2. Tác động của rác lên môi trường nước
Trường hợp chất thải rắn là những hợp chất hữu cơ, trong môi trường nước nó
sẽ bò phân hủy một cách nhanh chóng. Phần nổi lên mặt nước sẽ bò khoáng hóa
để tạo ra các sản phẩm trung gian. Các sản phẩm cuối cùng như CH4, H2S, CO2,
H2O và các chất trung gian đều gây mùi hôi thối và là độc chất.
Nếu rác thải là những chất có chứa kim loại thì nó sẽ gây ra hiện tượng bò ăn
mòn kim loại trong môi trường nước. Sau đó, phân hủy trong môi trường có và
không có oxy, gây ô nhiễm cho môi trường sinh thái và nguồn nước. Những chất
thải nguy hại như chì, thủy ngân, Cadimi, Asen hoặc những chất thải phóng xạ thì
có tính nguy hiểm rất cao.
2.1.3.3. Tác động của rác lên môi trường đất
Quá trình bò giữ lại trong đất và ngấm qua những lớp đất bề mặt của nước rò
rỉ từ các bãi chôn lấp làm cho sự tăng trưởng và hoạt động của vi khuẩn trong đất
kém đi, tức là làm giảm quá trình phân hủy các chất hữu cơ thành dinh dưỡng cho
cây trồng, trực tiếp làm giảm năng suất canh tác và gián tiếp làm cho đất bò thoái
hóa và bạc màu.
Ảnh hưởng của nước rò rỉ từ các bãi chôn lấp đến đất đai là rất nghiêm trọng,
mang tính chất lâu dài và rất khó khắc phục nếu nó được thấm theo mạch ngang
và mạch sâu. Chính vì vậy, để hạn chế và ngăn ngừa khả năng gây ô nhiễm môi
trường đất, chúng ta phải áp dụng các biện pháp an toàn trong công tác chôn lấp
rác, chủ yếu là lót nền, xây dựng đê chắn bằng bê tông để ngăn chặn khả năng


thấm theo chiều ngang của nước rò rỉ; đồng thời phải lắp đặt các hệ thống thu
gom và xử lý nước rò rỉ.
2.1.3.4. Tác hại của tiếng ồn từ các bãi chôn lấp
Tiếng ồn là một trong những yếu tố gây tác động đến sức khỏe con người mà
trước hết là công nhân làm việc trực tiếp tại khu vực bãi chôn lấp. Tiếng ồn có
thể gây ảnh hưởng trực tiếp đến cơ quan thính giác của con người, làm giảm hiệu
suất lao động, làm giảm khả năng phản xạ và hậu quả là làm tăng nguy cơ tai nạn

lao động cho người tiếp xúc với tiếng ồn. Tác hại của tiếng ồn được thể hiện
thông qua phản xạ của hệ thần kinh hoặc ngăn cản hoạt động của hệ thần kinh
thực vật, làm giảm khả năng đònh hướng và giữ thăng bằng của cơ thể. Tiếng ồn
với cường độ quá lớn còn có thể gây tổn thương vónh viễn đến cơ quan thính giác.

2.2. KHÍ METHANE (CH4)
Hoạt động của con người đã tạo ra nhiều nguồn rác thải khác nhau. Đa phần
rác thải có thể tái chế được nhưng một phần được thải trực tiếp vào môi trường
đất, vào môi trường biển hoặc đem thiêu hủy. Việc đưa chất thải vào môi trường
đất đang là giải pháp được phổ biến nhất, thải vào môi trường biển hoặc thiêu đốt
là giải pháp kém phổ biến hơn. Hiện tại, lượng rác thải của thế giới thải rác vào
đất và phát sinh khí methane ước tính là 32 triệu tấn/năm.
Trong các bãi chôn lấp, quá trình phân hủy hiếu khí diễn ra (do có lượng khí
oxy có sẵn trong rác) sẽ cho ra khí CO2 và nước. Khi lượng cung cấp oxy bò thiếu,
các vi sinh kỵ khí sẽ tham gia vào sự phân hủy rác và khí methane và CO2 được
tạo thành. Khí methane được phóng thích ra không ngừng tăng lên ở các nước
phát triển và ước tính đến năm 2025 tổng lượng khí methane phát sinh là 62 triệu
tấn/năm. Sự phân bố phát sinh khí methane được minh họa ở đồ thò 1.1.


Bảng .6. Kết quả sự phát sinh khí methane của từng vùng trên thế giới
Nơi Phát sinh khí methane

Hàm lượng khí methane phát sinh (%)

Bắc Mỹ

33

Châu Á

13

Tây u

30

Đông u

13

Phần còn lại của thế giới

11

Nguồn: Solid wastes, Engineering Principles and Managemen Issuent Issues, Tokyo
1997

Đông u
13%

Phần còn lại
của thế giới
11%

Bắc Mỹ
33%

Châu Á
13%

Tây u
30%

Đồ thò 1: phân bố sự phát sinh của khí methane

2.2.1. Quá trình hình thành và phát sinh khí methane từ các bãi chôn
lấp
Khí sinh học được phát sinh từ các bãi chôn lấp chất thải sinh hoạt là sản
phẩm của quá trình phân hủy sinh học của các chất hữu cơ trong thành phần của


chất thải. Quá trình phân hủy kỵ khí (thiếu oxy) các chất hữu cơ trong bãi chôn
lấp rác tạo ra một lượng lớn khí như methane (CH4), carbonic (CO2), ammonia
(NH3)… trong đó, nồng độ khí methane chiếm khoảng 40-50%, lượng khí này sẽ
được tạo thành liên tục trong thời gian đầu và sẽ giảm dần. Bãi chôn lấp có thể
được xem như là một “thiết bò phản ứng sinh hóa” và nước là dung môi chính cho
các quá trình diễn ra trong bãi chôn lấp. Quá trình hình thành khí methane trong
bãi chôn lấp được diễn giải như sau:
Giai đoạn điều chỉnh: trong giai đoạn này, quá trình phân huỷ rác xảy ra
trong điều kiện hiếu khí do có một lượng khí oxy đáng kể còn được lưu giữ lại
trong các bãi chôn lấp. Nguồn vi sinh vật tham gia vào phân hủy rác thải trong
giai đoạn này chủ yếu có nguồn gốc từ lớp đất phủ hàng ngày, từ rác thải… và
thậm chí là từ lớp đất phủ khi đóng bãi chôn lấp.
Giai đoạn chuyển tiếp: lượng khí oxy trong bãi chôn lấp bò cạn kiệt nhanh
chóng và quá trình phân hủy kỵ khí bắt đầu diễn ra. Khi đó, nitrate và sulfate
đóng vai trò là những chất nhận điện tử sẽ bò khử để cho ra khí nitro và hydro
sulfite. Quá trình khử nitrate và sulfate xảy ra ở điện thế oxy hóa khử khoảng từ
50-100 mV; sự tạo thành khí methane xảy ra khi thế oxy hóa khử trong khoảng
150-300 mV. Khi thế oxy hóa khử giảm, các vi sinh vật tham gia vào chuyển hóa

các chất hữu cơ thành methane và carbonic bắt đầu chuyển qua giai đoạn 3 với sự
chuyển hóa các nguyên liệu hữu cơ phức tạp thành các sản phẩm trung gian và
các axit hữu cơ. Trong giai đoạn này, pH của nước rò rỉ bắt đầu giảm dần do sự có
mặt của các axit hữu cơ và do ảnh hưởng của khí CO2 sinh ra trong bãi chôn lấp.
Giai đoạn axit hóa: Trong giai đoạn này, hoạt động của các vi sinh vật thúc
đẩy việc sản xuất ra một lượng lớn các axit hữu cơ. Bước thứ nhất của quá trình
này là sự thuỷ phân các hợp chất cao phân tử như: lipid, polysaccharide, protein,
acids nucleic,… thành hợp chất thích hợp cho vi sinh vật. Bước thứ hai là quá trình


chuyển hóa sinh học các hợp chất sinh ra từ bước thứ 1 thành các hợp chất trung
gian có phân tử lượng thấp hơn như :acid acetic, một phần nhỏ acid fulvic và một
số chất hữu cơ khác. Khí CO2 là khí chủ yếu được sinh ra trong giai đoạn này,
ngoài ra một phần nhỏ khí H2 cũng được hình thành trong giai đoạn này.
Vi sinh vật tham gia vào việc chuyển hóa là những vi sinh vật kỵ khí tùy nghi
hoặc kỵ khí bắt buộc. Giá trò pH của nước rò rỉ sẽ giảm xuống khoảng 5 hay thấp
hơn nhờ sự hiện diện của các acid hữu cơ và khí CO2, nhu cầu oxy sinh hóa
(BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD) tăng lên đáng kể trong giai đoạn này do có
sự hòa tan của các acid hữu cơ. Cũng do pH thấp như vậy, một số thành phần vô
cơ và kim loại nặng trong rác thải được hoà tan vào trong nước rò rỉ.
Giai đoạn lên men methane: Giai đoạn này tạo ra khí CH4, CO2 và các acid
hữu cơ. Các vi sinh vật tham gia vào việc chuyển hóa này là những vi sinh vật kỵ
khí bắt buộc, được gọi là Methaneogens hay Methane formers. Trong giai đoạn
này sự tạo thành các acid và methane diễn ra đồng thời mặc dù tốc độ tạo thành
acid có chậm hơn so với methane. Do các acid và hydro bò chuyển hóa thành CH4
và CO2 nên pH trong bãi chôn lấp sẽ tăng lên đến giá trò trung bình, dao động từ
6.8-8.0. Do vậy, pH của nước rò rỉ cũng sẽ tăng theo và nồng độ BOD và COD
của nước rò rỉ sẽ giảm xuống, nồng độ các chất vô cơ và kim loại nặng cũng giảm
theo.
Giai đoạn phân hủy hoàn toàn: Giai đoạn này xảy ra khi các chất hữu cơ có

khả năng phân hủy sinh học đã được chuyển hóa hoàn toàn thành CH4 và CO2 ở
giai đoạn trước. Khi lượng ẩm của chất thải tăng lên thì các chất hữu cơ chưa
được phân hủy trước đó sẽ được chuyển hóa. Tốc độ phát sinh các khí giảm
xuống đáng kể trong giai đoạn này do các chất dinh dưỡng đã bò tiêu hao hết
trong các giai đoạn trước đó và các chất còn lại đa số là những chất có khả năng
phân huỷ chậm.


Đồ thò 2: Sự hình thành khí methane trong các giai đoạn (phase) khác nhau
Sự phân huỷ kỵ khí chất thải có thể biểu diễn theo phương trình sau:

Chất hữu cơ + H2ViOSinh Vật
(Rác)

8CaHbOcDd + 2[(4a-b-2c-3d)/4]H2O

2.2.2. Tác hại của khí methane

chất hữu cơ đã
+ CH4 + CO2 + các khí khác
bò phân hủy
sinh học

[(4a-b-2c-3d)/8]CH4 + [(4ab+2c+3d)/8]CO2 + 8dNH3


Methane là một trong những khí nhà kính. Tiềm năng gây ra sự nóng lên toàn
cầu - GWP (Global Warming Potential) của methane là 24,5 (Mintzer, 1992). Nó
là chất khí đứng thứ 2, chỉ sau CO2, đóng góp 27% gây hiệu ứng nhà kính; trong
đó, 11% do bãi rác ;16% từ ruộng lúa, 72%từ cống rãnh nhà cầu. Trong CH4 tự

nhiên đất ướt đóng góp 72%.Ngoài ra, methane cũng còn được gọi là khí từ các
vũng lầy (swamp gas). Vì vậy, nếu không được thu gom để xử lý và tái sử dụng
vào mục đích năng lượng thì lượng khí methane sẽ được phóng thích trực tiếp ra
môi trường và gây ô nhiễm nặng nề đến môi trường không khí.
Không chỉ có thế khí methane phát tán vào không khí trong tình trạng không
được khống chế, nó có thể tích tụ lại dưới dạng các công trình xây dựng hay tại
các bãi chôn lấp rác. Khi hàm lượng CH4 hiện diện trong không khí từ 5-15%, nó
rất dễ cháy nổ. Trong trường hợp khí methane vào được các nhà dân, tích tụ dần
đến hàm lượng quá cao sẽ gây nguy hiểm đến tính mạng của dân cư trong vùng.