NGHIÊN cứu mô HÌNH bãi CHÔN lấp CHẤT THẢI rắn SINH HOẠT KIỂU BỂ PHẢN ỨNG VÀ ĐỀ XUẤT THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH CHO HUYỆN GIÁ RAI TỈNH BẠC LIÊU
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.73 MB, 120 trang )
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG
NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN
SINH HOẠT KIỂU BỂ PHẢN ỨNG VÀ ĐỀ XUẤT THIẾT KẾ
BÃI CHÔN CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT LẤP HỢP VỆ
SINH CHO HUYỆN GIÁ RAI TỈNH BẠC LIÊU
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
2015
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
XÁC NHẬN CỦA CÁC BỘ HƢỚNG DẪN
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
…………..............……………………………………………………………………
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
i
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
LỜI CẢM TẠ
Luận văn tốt nghiệp này được hoàn thành tốt chính là nhờ sự động viên giúp
đỡ của nhiều cá nhân, gia đình, Thầy Cô và bạn bè. Nhân đây chúng tôi xin chân
thành kính gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
Cha mẹ và những người thân yêu đã giúp đỡ động viên cho chúng tôi hoàn
thành luận văn tốt nghiệp đúng kế hoạch.
Thầy Nguyễn Xuân Hoàng – Bộ môn Kỹ thuật Môi trường đã tận tình hướng
dẫn, truyền đạt kinh nghiệm và nhắc nhở chúng tôi kịp thời khắc phục những sai sót
trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Quý thầy cô giảng dạy chuyên ngành Kỹ Thuật Môi Trường, đặc biệt là quý
thầy cô ở Bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường – Khoa Môi Trường & Tài Nguyên Thiên
Nhiên – Trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện
đề tài.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp Kỹ Thuật Môi Trường khóa
38, những người bạn đã giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời gian học tập tại trường
Xin chân thành cảm ơn!
Cần Thơ, ngày 27 tháng 11 năm 2015
Người thực hiện
Lê Thanh Hiền
Sơn Văn Hùng
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
ii
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Hiện nay, xử lý chất thải rắn sinh hoạt chủ yếu bằng phương pháp chôn lấp. Tuy
nhiên, các bãi chôn lấp chất thải rắn hiện nay chủ yếu là các bãi rác lộ thiên không
đạt tiêu chuẩn môi trường. Theo thống kê đến năm 2013, cả nước có 458 bãi chôn
lấp, nhưng trong đó có đến 337 bãi chôn lấp không hợp vệ sinh.
Chính vì thế chúng tôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu mô hình bãi chôn lấp
chất thải rắn sinh hoạt kiểu bể phản ứng và đề xuất thiết kế bãi chôn lấp chất
thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh cho huyện Giá Rai, tỉnh Bạc Liêu” với mục đích
nghiên cứu, đánh giá và đề xuất mô hình chôn lấp kiểu bể phản ứng nhằm đa dạng
hóa các kiểu mô hình chôn lấp chất thải rắn hợp về sinh, áp dụng vào thực tế.
Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm Xử lý Chất Thải Rắn và Phòng thí
nghiệm Xử Lý Nước, Bộ môn Kỹ thuật Môi trường, khoa Môi trường và Tài
Nguyên Thiên Nhiên, trường Đại học Cần Thơ.
Mẫu rác được lấy về và trộn đều tiến hành xác định tỷ trọng của rác, sau đó cho vào
mỗi mô hình chôn lấp với khối lượng rác đã trộn đều là 150 Kg. Sau khi cho rác vào
mô hình sẽ tiến hành lấy mẫu để phân tích các chỉ tiêu đầu vào như: độ ẩm, %tro,
%C, TP, NH4+. Thí nghiệm được tiến hành trong 4 tháng, định kì phân tích các chỉ
tiêu nước rỉ 1 tháng/lần, đo độ sụp lún và khí thải 3 ngày/lần, đo nhiệt độ mỗi ngày
vào khung giờ cố định (16 giờ), xác định thể tích nước rỉ và tuần hoàn nước rỉ định
kì 2 ngày/lần. Sau hơn 4 tháng thực hiện đề tài đã đạt được các kết quả sau:
-
So sánh các chỉ tiêu hóa lý giữa hai mô hình chôn lấp yếm khí và hiếu khí
trong điều kiện có tuần hoàn nước rỉ.
-
Độ sụp lún rác trong mô hình chôn lấp hiếu khí là 29,95% và mô hình chôn
lấp yếm khí là 7,25%
-
Thành phần khí CH4 sinh ra trong mô hình chôn lấp yếm khí dao động trong
khoảng 3 – 6%. Lượng khí biogas trung bình mỗi ngày sinh ra là 3.38 lít
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
iii
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
CAM KẾT KẾT QUẢ
Chúng tôi xin cam kết luận văn này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên
cứu của chúng tôi và các kết quả của nghiên cứu này chưa được dùng cho bất cứ
luận văn cùng cấp nào khác.
Cần Thơ, ngày 27 tháng 11 năm 2015
Lê Thanh Hiền
Sơn Văn Hùng
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
iv
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
MỤC LỤC
XÁC NHẬN CỦA CÁC BỘ HƢỚNG DẪN......................................................... i
LỜI CẢM TẠ ......................................................................................................... ii
TÓM TẮT ĐỀ TÀI ............................................................................................... iii
CAM KẾT KẾT QUẢ .......................................................................................... iv
MỤC LỤC .............................................................................................................. v
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. ix
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... xi
Chƣơng 1. MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ........................................................................... 2
1.2.1. Mục tiêu tổng quát ......................................................................................... 2
1.2.2 Mục tiêu cụ thể ............................................................................................... 2
1.3 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................... 2
Chƣơng 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU .................................................................. 3
2.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN ........................................................... 3
2.1.1 Các định nghĩa về chất thải rắn....................................................................... 3
2.1.2. Nguồn gốc phát sinh ...................................................................................... 4
2.1.3. Thành phần vật lý của rác .............................................................................. 5
2.1.9. Đặt tính sinh học của rác ............................................................................... 8
2.1.10 Tác động của chất thải rắn đối với môi trường............................................. 9
2.1.11 Tác động của chất thải rắn đến sức khỏe cộng đồng. ................................. 11
2.1.12. Vi sinh vật chuyển hóa chất dinh dưỡng trong rác .................................... 11
2.2 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM ................ 13
2.2.1. Tình hình phát sinh chất thải rắn ................................................................. 13
2.2.2 Tình hình xử lý chất thải rắn ở Việt Nam ..................................................... 13
2.3. TỔNG QUAN VỀ BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH ................................ 16
2.3.1 Khái niệm...................................................................................................... 16
2.3.2 Phương pháp xử lý chất thải rắn ở các nước phát triển ................................ 17
2.3.3 Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn bãi chôn lấp. ...................................... 17
2.3.4. Sự tạo thành khí từ bãi chôn lấp .................................................................. 20
2.3.5 Sự hình thành nước rỉ rác.............................................................................. 21
2.3.6 Sự sụp lún của bãi chôn lấp rác .................................................................... 23
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
v
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
2.4 BÃI CHÔN LẤP KIỂU BỂ PHẢN ỨNG .................................................... 23
2.4.1 Giới thiệu ...................................................................................................... 23
2.4.2. Các áp dụng của bãi chôn lấp theo kiểu bể phản ứng sinh học ................... 24
2.4.3. Các kết quả nghiên cứu về bãi chôn lấp theo kiểu bể phản ứng .................. 26
2.4.4 Các ưu khuyết điểm của bãi chôn lấp theo kiểu bể phản ứng sinh học ........ 27
2.4.5 Các điểm cần chú ý khi thiết kế bãi chôn lấp theo kiểu bể phản ứng sinh học
............................................................................................................................... 27
2.5. TỔNG QUAN VỀ HUYỆN GIÁ RAI TỈNH BẠC LIÊU ......................... 32
2.5.1. Vị trí địa lý ................................................................................................... 32
2.5.2. Địa giới hành chính...................................................................................... 32
2.5.3. Tổng quan về điều kiện tự nhiên ................................................................. 33
2.5.4 Tổng quan về điều kiện kinh tế - xã hội ...................................................... 35
2.5.3 Chất thải rắn sinh hoạt tại huyện Giá Rai ..................................................... 35
Chƣơng 3. PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN .......................................... 38
3.1 NGUYÊN LIỆU THÍ NGHIỆM ................................................................... 38
3.1.1 Nguyên liệu thí nghiệm ................................................................................ 38
3.1.2. Phương tiện và phương pháp ....................................................................... 39
3.1.3 Phương pháp phân tích mẫu ......................................................................... 40
3.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................ 43
3.2.1. Các bước thực hiện ...................................................................................... 43
3.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN
KIỂU BỂ PHẢN ỨNG SINH HỌC ................................................................... 44
3.3.1 Thiết kế mô hình thí nghiệm kiểu bể phản ứng sinh học ............................. 44
3.3.2 Quy trình hoạt động của mô hình ................................................................. 51
3.4 THỜI GIAN THU MẪU ............................................................................... 53
3.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP ................................................ 54
Chƣơng 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 56
4.1KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY SINH HỌC
TRONG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ................................................................... 56
4.1.1Thành phần và đặc tính của nguyên liệu ủ .................................................... 56
4.1.2 Đánh giá sự biến đổi chất lượng nước rỉ theo thời gian ............................... 59
4.2 SỰ BIẾN THIÊN CỦA NHIỆT ĐỘ TRONG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM
THEO THỜI GIAN ............................................................................................. 64
4.3 BIẾN THIÊN LƢỢNG NƢỚC RỈ THEO THỜI GIAN............................ 65
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
vi
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
4.4 ĐÁNH GIÁ SỰ BIẾN THIÊN THÀNH PHẦN KHÍ SINH HỌC CỦA
NGHIỆM THỨC Ủ YẾM KHÍ .......................................................................... 66
4.4.1 Sự biến động về thể tích khí sinh học ........................................................... 66
4.4.2 Sự biến thiên của thành phần khí sinh học ................................................... 67
4.5 SỰ BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN VÀ ĐẶC TRƢNG CỦA CHẤT RẮN
TRONG SUỐT QUÁ TRÌNH THÍ NGHIỆM .................................................. 68
4.5.1 Sự biến đổi về thành phần chất thải rắn sau thí nghiệm ............................... 68
4.5.2 Sự biến đổi ẩm độ sau thí nghiệm ................................................................ 69
4.5.3 Độ sụt lún rác ở hai mô hình thí nghiệm ...................................................... 70
4.5.4 Biến động hàm lượng Cacbon trong mô hình thí nghiệm ............................ 72
4.5.5 Sự biến động hàm lượng tro trong mô hình thí nghiệm ............................... 73
4.5.6 Sự thay đổi hàm lượng TP ............................................................................ 73
4.5.7 Hàm lượng NH4+ ........................................................................................... 74
4.6 SỰ THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY CỦA CÁC SINH VẬT
……………………………………………………………………………………74
Chƣơng 5. ĐỀ XUẤT VÀ THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤPCHẤTTHẢI RẮN
HỢP VỆ SINH THEO KIỂU BỂ PHẢN ỨNG SINH HỌC CHO HUYỆN
GIÁ RAI TỈNH BẠC LIÊU ................................................................................ 76
5.1 ĐỀ XUẤT THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN HỢP VỆ
SINH THEO KIỂU BỂ PHẢN ỨNG SINH HỌC CHO HUYỆN GIÁ RAI
TỈNH BẠC LIÊU ................................................................................................. 76
5.2 THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN HỢP VỆ SINH THEO
KIỂU BỂ PHẢN ỨNG SINH HỌC CHO HUYỆN GIÁ RAI TỈNH BẠC
LIÊU ...................................................................................................................... 76
5.2.1 Dự báo khối lượng rác phát sinh của huyện Giá Rai, tỉnh Bạc Liêu trong giai
đoạn 2014 – 2029 ................................................................................................... 76
5.2.2 Lựa chọn phương pháp và quy mô chôn lấp ................................................ 78
5.2.3 Thiết kế bãi chôn lấp..................................................................................... 78
5.2.4 Thiết kế các công trình phụ trợ cho bãi chôn lấp ......................................... 83
5.2.5 Khái toán công trình bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh theo kiểu bể phản
ứng sinh học cho huyện Giá Rai, tỉnh Bạc Liêu .................................................... 85
Chƣơng 6. KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ ................................................................. 86
6.1 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 86
6.2 KIẾN NGHỊ.................................................................................................... 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 87
PHỤ LỤC.............................................................................................................. 89
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
vii
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Nguồn và các loại rác tiêu biểu .................................................................. 4
Bảng 2.2 Thành phần rác ở một số tỉnh thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long (%) ...... 5
Bảng 2.3 Ẩm độ của các thành phần trong rác thải sinh hoạt .................................... 6
Bảng 2.4 Trọng lượng riêng của các thành phần của rác đô thị ................................ 8
Bảng 2.5 Tình hình phát sinh chất thải rắn năm 2012 ............................................. 13
Bảng 2.6 Phát sinh chất thải rắn và các phương pháp xử lý ở các nước phát triển . 17
Bảng 2.7 Phân loại quy mô bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị ................................. 17
Bảng 2.8 Quy định khoảng cách tối thiểu khi lựa chọn bãi chôn lấp ...................... 19
Bảng 2.9 Diễn biến thành phần khí thải tại bãi rác .................................................. 21
Bảng 2.10 Các thông số tiêu biểu về thành phần. tính chất của nước rỉ rác của bãi
chôn lấp mới và lâu năm........................................................................................... 22
Bảng 2.11 Đặc tính nước rỉ của bãi chôn lấp theo thời gian .................................... 23
Bảng 2.12 Các phương pháp hoàn lưu nước rỉ cho bãi chôn lấp rác theo kiểu bể
phản ứng sinh học ..................................................................................................... 30
Bảng 2.13 Dân số huyện Giá Rai qua các năm ........................................................ 35
Bảng 3.1 Phương pháp và phương tiện phân tích các chỉ tiêu mẫu rắn ................... 39
Bảng 3.2 Phương pháp và phương tiện phân tích các chỉ tiêu nước rỉ rác .............. 39
Bảng 3.3. Đo thể tích khí và thành phần khí sinh học ............................................. 40
Bảng 3.4 Kích thước ống nghiệm COD và hóa chất tương ứng .............................. 41
Bảng 3.5 Xây dựng đường chuẩn đo photpho ......................................................... 43
Bảng 4.1 Chỉ số pH của nước rỉ giữa hai mô hình theo từng chu kỳ phân tích. ...... 59
Bảng 4.2 Kết quả phân tích COD qua các đợt phân tích mẫu ................................. 60
Bảng 4.4 Kết quả phân tích qua NH4+ các đợt phân tích mẫu ................................. 61
Bảng 4.5 Kết quả phân tích TP qua các đợt phân tích mẫu ..................................... 63
Bảng 4.6 Biến đổi hàm lượng Cacbon trước và sau thí nghiệm .............................. 72
Bảng 4.7 Biến đổi phần trăm tro trước và sau thí nghiệm ....................................... 73
Bảng 4.8 Sự thay đổi hàm lượng TP trước – sau quá trình thí nghiệm ................... 73
Bảng 4.9 Sự thay đổi hàm lượng NH4+ trước – sau quá trình thí nghiệm ............... 74
Bảng 4.10 Các sinh vật tham gia vào quá trình phân hủy trong mô hình ủ hiếu khí74
Bảng 5.1 Dự báo lượng rác phát sinh trong giai đoạn 2014 – 2029 ........................ 77
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
viii
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Quy trình thu gom và vận chuyển đến bãi rác ......................................... 14
Hình 2.2 Các công nghệ hiện đang được sử dụng để xử lý, tiêu hủy ...................... 15
Hình 2.3.Bản đồ hành chính tỉnh Bạc Liêu.............................................................. 32
H nh 2.4. Diễn biến lượng mưa trung bình các tháng trong năm 2006 – 2013 ....... 33
H nh 2.5: Diễn biến nhiệt độ trung bình các tháng trong năm 2006 - 2013 ............ 34
H nh 2.6. Diễn biến độ ẩm trung bình các tháng trong năm 2006 - 2013 ............... 34
Hình 2.7. Dân số huyện Giá Rai qua các năm ......................................................... 35
Hình 2.8. Quy trình thu gom và vận chuyển Chất thải rắn sinh hoạt ở huyện Giá Rai
.................................................................................................................................. 36
Hình 3.1. Địa điểm lấy rác ....................................................................................... 39
Hình 3.3 Mô hình chôn chôn lấp kiểu bể phản ứng của M.Sinan Bilgili et al (2008)
.................................................................................................................................. 45
Hình 3.4 Mô hình chôn chôn lấp kiểu bể phản ứng................................................. 46
Hình 3.5 Thể tích khối chứa rác............................................................................... 47
Hình 3.6 Phần chứa nước rỉ của mô hình ................................................................ 48
Hình 3.7 Lưới chắn rác ............................................................................................ 48
Hình 3.8. Bố trí hệ thống hoàn lưu nước ................................................................. 49
Hình 3.9 Bố trí hệ thống thu khí gas ở mặt trên nắp................................................ 50
Hình 3.10 Mô hình bể phản ứng hiếu khí ................................................................ 51
Hình 3.11 Nguyên lý hoạt động của mô hình bể phản ứng yếm khí ....................... 52
Hình 3.12 Thời gian thu mẫu phân tích ................................................................... 53
Hình 4.1 Chênh lệch tỉ trọng rác giữa các nghiệm thức .......................................... 56
Hình 4.2Thành phần của mẫu rác thải đô thị thí nghiệm......................................... 57
Hình 4.3 Nồng độ COD biến thiên qua các đợt phân tích mẫu. .............................. 60
Hình 4.4 Biến động hàm lượng NH4+ theo thời gian ............................................... 62
Hình 4.5 Biến động hàm lượng TP trong nước rỉ rác theo thời gian ....................... 63
Hình 4.6 Sự biến thiên nhiệt độ trong mô hình thí nghiệm theo thời gian. ............. 64
Hình 4.7 Biến thiên thể tích nước rỉ theo ngày ........................................................ 65
Hình 4.8 Thể tích khí sinh học cộng dồn theo ngày ................................................ 66
Hình 4.9 Sự biến động các thành phần khí theo thời gian ....................................... 67
Hình 4.10 Sự thay đổi thành phần chất thải rắn trước và quá trình thí nghiệm....... 68
Hình 4.11 Sự thay đổi ẩm độ ở đầu ra so với đầu vào ............................................. 69
Hình 4.12 Độ lún của hai mô hình biến thiên theo ngày ......................................... 70
Hình 4.13 Phần trăm độ sụt lún của hai mô hình thí nghiệm .................................. 71
Hình 4.14 Biến thiên hàm lượng Cacbon trước – sau quá trình thí nghiệm ............ 72
Hình 4.15 Biến động phần trăm tro của hai nghiệm thức so với đầu vào ............... 73
Hình 4.16 Sự phá triển của nấm .............................................................................. 75
Hình 4.17 Sự phá triển của giòi ............................................................................... 75
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
ix
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
Hình 4.18 Sự phá triển của tảo ................................................................................ 75
Hình 5.1 Mặt cắt dọc ô bãi chôn lấp ........................................................................ 79
Hình 5.2 Thể tích phần chìm của ô chôn lấp ........................................................... 79
Hình 5.3 Thể tích phần chứa rác V2 (ảnh minh họa) ............................................... 80
Hình 5.4 Thể tích phần chứa rác V3 ......................................................................... 80
Hình5.5 Mặt bằng tổng thể của bãi chôn lấp. .......................................................... 81
Hình 5.6 Cấu tạo của lớp lót đáy bãi chôn lấp ......................................................... 82
Hình 5.7Chi tiết mặt cắt dọc ống thu gom nước rỉ .................................................. 83
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
x
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
COD
Chemical Oxygen Demand
BCL – PUSH
TP
Nhu cầu oxy hóa học
Bãi chôn lấp kiểu bể phản ứng
sinh học
Total Phosphorous
NH4+
Tổng photpho
Nitơ Amon
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
xi
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
Chƣơng 1. MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa đang diễn ra mạnh
mẽ thúc đẩy sự phát triển nhanh,vượt bậc của nề kinh tế nước nhà. Nhưng bên cạnh
đó, chúng cũng tạo ra nhiề hệ lụy cho xã hội, đặc biệt là về ô nhiễm môi trường. Đô
thị tập trung đông đúc luôn kéo theo nhiều vấn đề ô nhiễm môi trường như : nước
thải, chất thải rắn, khí thải và tiếng ồn. Trong đó, đặc biệt là các vấn đề về chất thải
rắn đô thị với sự thiếu hụt đất để chôn lấp và chưa có công nghệ xử lý thích hợp.
Theo báo cáo của Hội nghị môi trường toàn quốc lần thứ IV (2015), trong năm
2014, khối lượng chất thải rắn sinh hoạt trên toàn quốc chiếm khoảng 23 triệu tấn,
tương đương với 63.000 tấn/ngày, trong đó chất thải rắn sinh hoạt đô thị chiếm
khoảng 32.000 tấn/ngày. Xử lý chất thải rắn sinh hoạt hiện nay chủ yếu bằng
phương pháp chôn lấp, tỷ lệ chất thải rắn được chôn lấp hiện chiếm khoảng 76 82% lượng CTR thu gom được (trong đó, khoảng 50% được chôn lấp hợp vệ sinh
và 50% chôn lấp không hợp vệ sinh). Theo thống kê tính đến năm 2013 có khoảng
458 bãi chôn lấp chất thải rắn có quy mô trên một ha, ngoài ra còn có các bãi chôn
lấp quy mô nhỏ ở các xã chưa được thống kê đầy đủ. Trong số 458 bãi chôn lấp có
121 bãi chôn lấp hợp vệ sinh và 337 bãi chôn lấp không hợp vệ sinh. Các bãi chôn
lấp không hợp vệ sinh phần lớn là bãi rác tạm, lộ thiên, không có hệ thống thu gom,
xử lý nước rỉ rác, đang là nguồn gây ô nhiễm môi trường. [4].
Theo Nguyễn Xuân Hoàng và cộng sự (2014) cho rằng : khu vực Đồng bằng sông
Cửu Long, hầu hết lượng rác ở các đô thị được thu gom và vận chuyển đến các bãi
rác để chôn lấp. Cho đến nay, chưa có báo cáo nào về bãi chôn lấp hợp vệ sinh nào
trong khu vực. Thêm vào đó, một số giải pháp xử lý ủ compost gia đình, ủ compost
thí điểm quy mô nhỏ đã được thực hiện tại Bến Tre, An Giang, Kiên Giang, Long
An nhưng công suất ủ không đáng kể và chưa có giải pháp duy trì và phát triển mở
rộng.Với lượng rác bình quân đầu người thực tế từ 0,53 – 0,9 cho khu vực đô thị, tỷ
lệ thu gom dao động lớn từ 37 – 90%, trong đó thấp nhất là ở An Giang và Đồng
Tháp. Các tỉnh còn lại có tỷ lệ thu gom cao hơn 70%. Bên cạnh đó, rác phát sinh
không được phân loại tại nguồn, một phần chất thải nguy hại gia đình cũng lẫn lộn
vào trong rác sinh hoạt và tập trung tại bãi rác.
Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp chôn lấp ở Việt Nam nói chung và khu vực
Đồng bằng sông Cửu Long nói riêng thì vẫn là phương pháp chủ đạo trong quản lý
và xử lý chất thải rắn sinh hoạt. Hiện nay, các bãi chôn lấp rác, bãi chôn lấp hợp vệ
sinh cần nhiều thời gian cho quá trình chôn lấp và mức đầu tư vẫn còn cao. Bên
cạnh đó, quỹ đất dùng cho chôn lấp ngày càng khan hiếm và giá trị của đất ngày
càng tăng cao gây ra áp lực không nhỏ cho việc quản lý và xử lý chất thải rắn; dù
bãi chôn lấp đã được sử dụng lâu, nhưng trong những năm qua chưa có nhiều
nghiên cứu báo cáo về công nghệ kỹ thuật chôn lấp rác hợp vệ sinh tại Việt Nam
nói chung và khu vực Đồng bằng sông Cửu Long nói riêng. Trong khi đó, một số kỹ
thuật chôn lấp hợp vệ sinh mới có nhiều ưu điểm hơn, thời gian hoạt động ngắn hơn
đã và đang áp dụng thành công ở nhiều nước ( Nhật, Mỹ…), trong đó có kỹ thuật
chôn lấp rác kiểu bể phản ứng sinh học được xem là một trong các giải pháp cải tiến
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
1
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
và kiểm soát quá trình xử lý chất thải rắn tốt. Kỹ thuật chôn lấp này gần đây cũng
đã được áp dụng thí điểm tại bãi rác Đình Vũ (Hải Phòng, đã cho kết quả tích
cực)[16].
Vì vậy đề tài: “Nghiên cứu mô hình bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt kiểu bể
phản ứng và đề xuất thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh
cho huyện Giá Rai, tỉnh Bạc Liêu”được đề xuất thực hiện để phân tích đánh giá
khả năng phân hủy của rác thải đô thị và đề xuất thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn
sinh hoạt hợp vệ sinh.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu, đánh giá và đề xuất thiết kế mô hình bãi chôn lấp chất thải rắn kiểu bể
phản ứng nhằm đa dạng hóa các kiểu mô hình chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Đánh giá các mô hình bãi chôn lấp chất thải rắn và thiết kế chế tạo mô hình bãi
chôn lấp chất thải rắn kiểu bể phản ứng quy mô phòng thí nghiệm.
Đánh giá khả năng phân hủy rác thải hữu cơ trên các mô hình bãi chôn lấp khác
nhau (hiếu khí, yếm khí có tuần hoàn nước rỉ).
Đề xuất thiết kế mô hình bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh tiêu biểu cho
huyện Giá Rai, tỉnh Bạc Liêu.
1.3 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
Thiết kế mô hình bãi chôn lấp kiểu bể phản ứng sinh học (có hệ thống thông khí
và tuần hoàn nước rỉ)
Khảo sát và đánh giá khả năng phân hủy rác của 2 mô hình chôn lấp theo kiểu
bể phản ứng thông qua các chỉ tiêu: nhiệt độ, độ sụt lún, COD, photpho tổng
(TP), Amonium (NH4+).
Đề xuất thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh cho huyện Giá
Rai, tỉnh Bạc Liêu.
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
2
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
Chƣơng 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN
2.1.1 Các định nghĩa về chất thải rắn
Theo Luật Bảo vệ và khôi phục Tài nguyên Mỹ (US EPA, 2000), chất thải rắn bao
gồm: rác nhà bếp (vỏ hộp sữa, bã cà phê…), vật phế thải (phế liệu kim loại, các chai
lọ rỗng, giấy bìa…), bùn từ hệ thống xử lý nước thải, nước cấp hay các hệ thống xử
lý ô nhiễm, các chất thải khác ở dạng rắn, bán rắn, lỏng hay khí trong các vật chứa.
Theo Thông tư liên tịch 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD thì chất thải rắn là chất
thải phát sinh từ các hoạt động ở các đô thị và khu công nghiệp, bao gồm chất thải
khu dân cư, chất thải từ các hoạt động thương mại, dịch vụ đô thị, bệnh viện, chất
thải công nghiệp, chất thải do hoạt động xây dựng
Chất thải rắn (CTR) là tất cả các chất thải ở dạng rắn sản sinh do các hoạt động của
con người và động vật. Đó là các vật liệu hay hàng hóa không còn sử dụng được
hay không hữu dụng đối với người sở hữu của nó nữa nên bị bỏ đi (Lê Hoàng Việt
và Nguyễn Hữu Chiếm, 2013 ).
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
3
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
2.1.2. Nguồn gốc phát sinh
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm (2013), rác được phát sinh từ nhiều
nguồn khác nhau như khu dân cư, khu thương mại, đô thị, khu công nghiệp, các khu
vực công cộng, khu xử lý và các hoạt động nông nghiệp:
Bảng 2.1 Nguồn và các loại rác tiêu biểu
Nguồn
Các hoạt động và khu vực liên Các thành phần của rác
quan đến việc sản sinh rác
Khu dân cư
Các hộ gia đình
Thức ăn thừa, rác, tro và các
loại khác
Khu thương
Các cửa hiệu, nhà hàng, chợ, văn Thức ăn thừa, rác, tro, chất
mại
phòng, khách sạn, xưởng in, sửa thải do quá trình phá vỡ và
chữa ô tô...
xây dựng và các loại khác (có
rác nguy hại ).
Cơ quan
Trường học, bệnh viện, cơ quan Giống như rác thương mại
nhà nước...
Công nghiệp Xây dựng, dệt, công nghiệp nặng, Thức ăn thừa, rác, tro, chất
(không thuộc công nghiệp nhẹ, lọc dầu, hóa thải do quá trình phá vỡ và
quy trình sản chất, khai thác dầu mỏ, điện...
xây dựng và các loại khác
xuất )
(đôi khi có cả chất thải nguy
hại ).
Đô thị
Kết hợp tất cả các thành phần trên Kết hợp tất cả các thành phần
trên
Xây dựng
Các công trình mới, nâng cấp, sửa Gạch, sắt, gỗ, xà bần...
chữa đường...
Dịch vụ công Đường phố, khu vui chơi, bãi Rác và các loại khác
cộng
biển, công viên...
Khu xử lý
Nước, nước thải và các quy trình Các chất thải sau xử lý,
xử lý khác
thường là bùn
Công nghiệp
Xây dựng, dệt, công nghiệp nặng, Các chất thải từ quy trình sản
( sản xuất )
công nghiệp nhẹ, lọc dầu, hóa xuất, các mảng vụn nguyên
chất, khai thác dầu mỏ, điện...
liệu, rác từ sinh hoạt của công
nhân...
Khu sản xuất Ruộng, vườn, chăn nuôi
Phụ phế phẩm nông nghiệp,
nông nghiệp
rác các chất thải nguy hại
(Nguồn: Tchobanoglous và Kreith, 2002, trích Nguyễn Hữu Chiếm và Lê Hoàng Việt, 2013)
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
4
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
2.1.3. Thành phần vật lý của rác
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm (2013), người ta thường lấy mẫu từ
một xe rác, trộn đều chia làm 4 phần bằng nhau, lấy một phần trộn đều, sau đó lại
chia thành 4 phần bằng nhau… cho tới khi nào trọng lượng của một của ¼ mẫu
khoảng 100 kg thì phân loại, đem cân xác định trọng lượng của các thành phần.
Bảng 2.2Thành phần rác ở một số tỉnh thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long (%)
Tỉnh
(nguồn)
Phân
hủy
sinh học
Các
loại
Kim Thủy
Giấy
thải
loại
tinh
Vải
Thủy
tinh,
Gạch, Nguy
Lin
cao
su
sứ
hại
h
tinh
Cần Thơ
79,65
2,79
0,7
1,52
1,86
9,57
3,1
0,03
0,76
Cà Mau
57,3
4,5
0,1
0,5
1,4
6,1
2,1
-
28
Sóc Trăng
70,35
4,12
0,78
0,66
3,11
7,24
9,63
-
4,11
Tiền
Giang
77,53
3,89
0,23
0,21
-
6,37
2,14
0,06
9,57
Long An
76,3
5,1
0,37
0,7
-
13,63
2,68
0,15
4,08
Bến tre
73,85
6,5
1,75
0,85
-
5,2
1,6
0,3
9,95
Trà Vinh
87,25
2,05
0,45
-
-
3,16
2,04
-
5,05
Vĩnh Long
66,25
11,5
0,55
4
6,5
9,45
0,75
-
1
Bạc Liêu
53,34
4,51
4,59
4,91
-
4,44
10,81
2,78
Hậu Giang
82,6
1,8
0,4
0,9
1,5
5,7
1,6
4
1,5
Kiên
Giang
72,52
6,38
1,27
1,64
1,29
7,69
7,49
-
1,72
14,6
2
(Nguồn : INVENT, 2009. Trích Nguyễn Hữu Chiếm và Lê Hoàng Việt, 2013)
a. Ẩm độ của rác
Ẩm độ là một tông số quan trọng cho các quá trình xử lý (đốt, ủ phân compost,
khống chế nước rỉ của rác…). Theo Tchobanoglous et al.1993 (trích Lê Hoàng Việt
và Nguyễn Hữu Chiếm,2013) ẩm độ của rác đô thị biến thiên từ 15 – 40%. Ở Việt
Nam rất nhiều khu vực và thời điểm rác có ẩm độ lớn hơn 40%. Ẩm độ của rác phụ
thuộc và thành phần của rác, mùa trong năm, ẩm độ không khí, thời tiết (mưa).
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
5
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
Bảng 2.3. Ẩm độ của các thành phần trong rác thải sinh hoạt
Thành phần
Ẩm độ %
Khoảng biến thiên
Giá trị tiêu biểu
Thức ăn thừa
50 – 80
70
Giấy
4 – 10
6
Carton
4–8
5
Nhựa
1–4
2
Vải
6 – 15
10
Cao su
1–4
2
Da
8 – 12
10
Lá và cành cây
30 – 80
60
Gỗ
15 – 40
20
Thủy tinh
1–4
2
Lon thiếc
2–4
3
Nhôm
2–4
2
Các kim loại khác
2–4
3
Bụi, tro, gạch
6 – 12
8
Rác đô thị
15 – 40
20
( Nguồn: Tchobanoglous et al.1993. Trích Nguyễn Hữu Chiếm và Lê Hoàng Việt, 2013).
Theo Nguyễn Văn Phước (2008) cho rằng, ẩm độ của chất thải rắn đô thị mà tiêu
biểu là chất hữu cơ vào khoảng 70%. Mặc khác, theo Cù Huy Đấu và Trần Thị
Hường (2010) cũng cho rằng ẩm độ của chất thải rắn đô thị nằm trong khoảng biến
thiên 50 – 80% và giá trị tiêu biểu là 70%.
b. Khả năng giữ nƣớc của rác
Khả năng giữ nước của rác là tổng lượng nước mà rác có khả năng giữ lại trong
mẫu rác sau khi đã để cho nước chảy xuống tự do theo tác động của trọng lực. Khả
năng giữ nước của rác là một đặc tính tương đối quan trọng trong việc chôn lắp rác
vì nó liên quan đến việc tạo nên nước rỉ của rác khi rác đem chôn có lượng nước
trong rác vượt quá khả năng giữ nước của nó. Khả năng giữ nước của rác cũng phụ
thuộc vào thành phần rác, trạng thái phân hủy, áp suất…Và như thể một nguồn rác
có khả năng giữ nước là 30% tức là lượng nước mà rác có khả năng giữ lại chiếm tỉ
lệ 3/10. Thường hỗn hợp rác của khu dân cư và khu mậu dịch (không nén) có khả
năng giữ nước từ 50 – 60% (Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm, Giáo trình
Quản lý và Xử lý chất thải rắn, 2013)
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
6
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
c. Khả năng thấm dẫn của rác nén
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm (2013) khả năng thấm dẫn nước của rác
nén cũng là một đặc tính vật lý quan trọng vì nó chi phối sự di chuyễn của nước và
không khí tại nơi chôn lấp. Hệ số thẩm thấu thường được tính như sau:
Trong đó:
K: hệ số thấm
k: khả năng thấm ở bên trong khối rác
C: hằng số vô hướng hay yếu tố hình dạng khối rác
d: kích thước trung bình của các lổ rổng trong khối rác
: trọng lượng riêng của nước
µ: độ nhớt của nước
Cd2 được xem là hệ số thấm lọc đặt biệt. Tính thấm này phụ thuộc vào các tính chất
của chất thải rắn: như kích thước các lổ rổng và độ khúc khuỷu của chúng, diện tích
bề mặt của vật liệu, độ xốp. Thông thường giá trị trên ở khoảng 10-11 -10-12 m2 theo
chiều đứng và 10-10 m2 theo chiều ngang.
d. Kích cỡ hạt và tỷ lệ của rác
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm (2013, kích cỡ của các hạt và tỉ lệ của
chúng trong rác là một trong các yếu tố quan trọng trong quá trình tái chế lại nguyên
vật liệu; đặt biệt là các công đoạn như sang, rây hay phân loại vật liệu theo từ tính.
Kích thước của các thành phần rác thường được tính theo một trong các công thức
sau:
Sc = l hay Sc = ( l+w )/2 hay Sc = ( l+w+h )/3
Sc = ( l+w )1/2 hay Sc = ( l+w+h )1/3
Trong đó:Sc : kích thước của các thành phần
l : chiều dài, (mm)
w : chiều rộng, (mm)
h : chiều cao, (mm)
Do sự khác nhau đáng kể của các nguồn vật liệu mà tùy vào từng hợp cụ thể mà
chúng ta có thể sử dụng một trong các công thức trên cho phù hợp.
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
7
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
e. Trọng lƣợng riêng của rác
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm (2013), trọng lượng riêng của một chất
nào đó là trọng lượng của chất đó trên một đơn vị thể tích. Bảng 2. trình bày trọng
lượng riêng của một số thành phần trong rác thải đô thị.
Do trọng lượng riêng của một số loại rác thải thay đổi tùy theo vị trí địa lý, khu vực,
mùa, chu kỳ gom rác, việc sử dụng các thiết bị nén rác… vì vậy nên cẩn thận khi sử
dụng các số liệu trong bảng này.
Theo Nguyễn Văn Phước (2008), trọng lượng riêng của chất thải rắn đô thị dao
động trong khoảng 180 – 400 kg/m3, điển hình khoảng 300 kg/m3.
Bảng 2.4 Trọng lượng riêng của các thành phần của rác đô thị
Thành phần
Thức ăn thừa
Giấy
Carton
Nhựa
Vải
Cao su
Da
Lá và cành cây
Gỗ
Thủy tinh
Lon thiếc
Nhôm
Các kim loại khác
Bụi, tro, gạch…
Trọng lƣợng riêng lb/yd3
Khoảng biến thiên
Giá trị tiêu biểu
220 – 810
490
70 – 220
150
70 – 135
85
70 – 220
110
70 – 170
110
170 – 340
220
170 – 440
270
100 – 380
170
220 – 540
400
270 – 810
330
85 – 270
150
110 – 405
270
220 – 1940
540
540 – 1685
810
Ghi chú: lb/yd3 x 0.5933 = kg/m3(Nguồn:Tchobanoglous et al,1993, trích Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu
Chiếm, 2013)
2.1.9. Đặt tính sinh học của rác
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm (2013), ngoài nhựa, cao su, da, các
thành phần hữu cơ của rác đô thị có thể được phân loại như sau:
Các chất có thể hòa tan trong nước: đường, tinh bột, amino acid và nhiều loại
acid hữu cơ khác.
Hemicellulose và các hợp chất tạo thành từ đường 5 và đường 6 carbon
Cellulose và các hợp chất tạo thành từ đường 6 carbon
Chất béo, dầu, sáp (ester của rượu và acid béo chuỗi dài)
Lignocellulose là kết hợp của lignin và cellulose
Protein là sự kết hợp của các chuỗi amino acid
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
8
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
Các thành phần hữu cơ này liên quan đến một đặc điểm sinh học của rác đó là khả
năng phân hủy theo con đường sinh học.
Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần hữu cơ trong rác:
Theo Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm (2013), hàm lượng chất rắn bay hơi
(VS) được xác định bằng cách nung mẫu ở 550oC được dùng để đo khả năng phân
hủy sinh học của chất hữu cơ trong rác đô thị. Tuy nhiên, việc sử dụng thông số này
không chính xác vì một số chất hữu cơ rất dễ bay hơi nhưng lại bị phân hủy sinh
học rất chậm (ví dụ như giấy báo). Để thay đổi thông số VS người ta dùng hàm
lượng lignin để ước lượng khả năng phân hủy sinh học của rác đô thị thông qua mối
quan hệ trong phương trình sau:
Trong đó:
BF: tỉ lệ chất hữu cơ có thể bị phân hủy sinh học (dựa trên VS)
0,83: Hằng số thực nghiệm
0,028: Hằng số thực nghiệm
LC: Hàm lượng lignin của các rắn bay hơi ( % trọng lượng khô)
Các chất thải rắn có hàm lượng lignin cao như giấy in có khả năng phân hủy sinh
học kém hơn đáng kể so với các hữu cơ khác trong rác đô thị.
Sự tạo mùi:
Mùi hôi của rác được tạo thành khi rác được trữ quá lâu. Việc tạo thành mùi hôi ở
các thùng rác gia đình đặc biệt tăng mạnh vào những ngày nhiệt độ cao. Thông
thường mùi được tạo ra do sự phân hủy yếm khí của các chất hữu cơ.
Sự sản sinh của ruồi:
Theo Tchobanoglous et al (19979)(trích: Lê Hoàng Việt và Nguyễn Hữu Chiếm,
2013), vào mùa hè ở khu vực ôn đới và tất cả các mùa ở khu vực nhiệt đới, việc
sinh sản của ruồi là một yếu tố quan trọng cần lưu ý đến trong việc lưu trữ rác. Ruồi
có thể phát triển từ trứng trong khoảng thời gian ngắn 2 tuần. Vòng đời của ruồi có
thể phân chia như sau:
Trứng phát triển
8 – 12 giờ
Ấu trùng giai đoạn một
20 giờ
Ấu trùng giai đoạn hai
24 giờ
Ấu trùng giai đoạn ba
3 ngày
Giai đoạn chuyển thái
4 – 15 ngày
Tổng
9 – 11 ngày
2.1.10 Tác động của chất thải rắn đối với môi trƣờng
a. Ô nhiễm môi trƣờng không khí
Theo Trần Thị Mỹ Diệu (2010), chất thải rắn sinh hoạt, có thành phần hữu cơ là chủ
yếu. Dưới tác động của nhiệt độ, độ ẩm và các vi sinh vật, chất thải rắn hữu cơ bị
phân hủy và sản sinh ra chất khí (CH4- 63,8%, CO2 – 33,6%, và một số khí khác).
Trong đó, CH4 và CO2 chủ yếu phát sinh từ các bãi rác tập trung (chiếm 3-19%),
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
9
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
đặc biệt tại các bãi rác lộ thiên và các khu chôn lấp. Khối lượng khí phát sinh từ các
bãi rác chịu ảnh hưởng đáng kể của nhiệt độ của không khí và thay đổi theo mùa.
Lượng khí phát thải tăng khi nhiệt độ tăng, lượng khí phát thải trong mùa hè cao
hơn mùa đông. Đối với các bãi chôn lấp, ước tính 30% các chất khí phát sinh trong
quá trình phân hủy có thể thoát lên mặt đất mà không cần một sự tác động nào. Khi
vận chuyển và lưu giữ chất thải rắn sẽ phát sinh mùi do quá trình phân hủy các chất
hữu cơ gây ô nhiễm môi trường không khí. Các khí phát sinh từ quá trình phân hủy
chất hữu cơ trong chất thải rắn: amoni có mùi khai, phân có mùi hôi, hydrosunfur
mùi trứng thối, sunfur hữu cơ mùi bắp cải thối rữa, mecaptan hôi nồng, amin mùi cá
ươn, diamin mùi thịt thối, Cl2 hôi nồng, phenol mùi ốc đặc trưng. Bên cạnh hoạt
động chôn lấp chất thải rắn, việc xử lý chất thải rắn bằng phương pháp tiêu hủy
cũng góp phần đáng kể gây ô nhiễm môi trường không khí. Việc đốt rác sẽ làm phát
sinh khói, tro bụi và các mùi khó chịu. Chất thải rắn có thể bao gồm các hợp chất
chứa clo, flo, lưu huỳnh và nitơ, khi đốt lên làm phát thải một lượng không nhỏ các
chất khí độc hại hoặc có tác dụng ăn mòn. Mặt khác nếu nhiệt độ tại lò đốt rác
không đủ cao và hệ thống thu hồi quản lý khí thải phát sinh không đảm bảo, khiến
cho chất thải rắn không được tiêu hủy hoàn toàn làm phát sinh các khí CO, oxit
nitơ, ddiooxin và furan bay hơi là các chất rất độc hại đối với sức khỏe con người.
b. Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc
Theo Trần Thị Mỹ Diệu (2010), chất thải rắn sinh hoạt không được thu gom, thải
vào kênh gạch, sông, hồ, ao gây ô nhiễm môi trường nước, làm tắc nghẽn đường
nước lưu thông, giảm diện tích tiếp xúc của nước với không khí dẫn tới giảm DO
trong nước. Chất thải rắn hữu cơ phân hủy trong nước gây mùi hôi thối, gây phú
dưỡng nguồn nước làm cho thủy sinh vật trong nguồn nước mặt bị suy thoái. Chất
thải rắn phân hủy và các chất ô nhiễm khác biến đổi màu của nước thành màu đen,
có mùi khó chịu. Thông thường các bãi chôn lấp chất thải dùng kỹ thuật có hệ thống
đường ống, kênh rạch thu gom nước thải và các bể chứa nước rác để xử lý trước khi
thải ra môi trường. Tuy nhiên, phần lớn các bãi chôn lấp hiện nay đều không được
xây dựng đúng kỹ thuật vệ sinh và đang trong tình trạng quá tải, nước rò rỉ từ bãi
rác được thải trực tiếp ra ao, hồ gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng. Sự
xuất hiện của các bãi rác lộ thiên tự phát cũng là một nguồn gây ô nhiễm nguồn
nước đáng kể. Tại các bãi chôn lấp chất thải rắn, nước rỉ rác có chứa hàm lượng
chất ô nhiễm cao (chất hữu cơ: do các rác có phân súc vật, các thức ăn thừa…; chất
thải độc hại: từ bao bì đựng phân bò, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, mỹ phẩm). Nếu
không được thu gom xử lý sẽ thâm nhập vào nguồn nước dưới đất gây ô nhiễm môi
trường nước nghiêm trọng.
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
10
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
c. Ô nhiễm môi trƣờng đất
Theo Trần Thị Mỹ Diệu (2010), chất thải rắn sinh hoạt không được thu gom sẽ ảnh
hưởng trực tiếp đến môi trường đất, các loại chất rắn khó phân hủy như: nilon,
nhựa, cao su, kim loại,…không được thu gom sẽ nằm lại trong đất có thể gây độc
cho môi trường đất, thoái hóa đất, giảm độ phì nhiêu của đất, ảnh hưởng tới năng
suất và chất lượng cây trồng. Đặc biệt tại các bãi rác, ngoài những chất rắn ảnh
hưởng trực tiếp đến đất còn có nước rỉ rác, đây là một trong những loại nước thải
khó xử lý nhất, chứa nhiều chất độc, kim loại nặng, cùng với hàm lượng hữu cơ rất
cao. Nước rỉ không được thu gom sẽ đi vào đất và làm đất nhiễm độc, khó cải tạo.
Ngoài ra, nước rỉ rác còn theo các đường mao dẫn đi vào các mạch nước ngầm có
thể làm ô nhiễm nguồn nước này.
2.1.11 Tác động của chất thải rắn đến sức khỏe cộng đồng.
Theo Trần Thị Mỹ Diệu (2010), việc quản lý và xử lý chất thải không hợp lý không
những gây ô nhiễm môi trường mà còn ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe con người,
đặc biệt đối với người dân sống gần khu vực làng nghề, khu công nghiệp, bãi chôn
lấp chất thải…Người dân sống gần bãi rác không hợp vệ sinh có tỷ lệ mắc bệnh da
liễu, viêm phế quản, đau xương khớp cao hơn hẳn những nơi khác.
Hiện tại chưa có số liệu đầy đủ về sự ảnh hưởng của các bãi chôn lấp tới sức khỏe
của những người làm nghề nhặt rác thải. Những người này thường xuyên phải chịu
ảnh hưởng ở mức cao do bụi, mần bệnh, các chất độc hại, côn trùng đốt, chích và
các loại hơi khí độc hại trong suốt quá trình làm việc. Vì vậy, các chứng bệnh
thường gặp ở các đối tượng này là các bệnh về cúm, lỵ, giun, lao, dạ dày, tiêu chảy,
và các vấn đề về đường ruột khác. Các bãi chôn lấp rác cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ
khác đối với cộng đồng làm nghề này. Các vật sắc nhọn, thủy tinh vỡ, bơm kim
tiêm cũ,… có thể là mối đe dọa nguy hiểm với sức khỏe con người (lây nhiễm một
số bệnh truyền nhiễm như AIDS,…) khi họ giẫm phải hoặc bị cào xước vào tay
chân…Một vấn đề cần được quan tâm là chiếm tỷ lệ lớn trong những người làm
nghề nhặt rác, phụ nữ và trẻ em đã trở thành nhóm đối tượng dễ bị tổn thương.
2.1.12. Vi sinh vật chuyển hóa chất dinh dƣỡng trong rác
Xử lý rác thải bằng công nghệ vi sinh vật là nhờ hoạt động sống của vi sinh vật
phân hủy rác thải thành các thành phần nhỏ hơn, hình thành sinh khối vi sinh vật
cao hơn, các sản phẩm trao đổi chất của vi sinh vật và các loại khí như CO 2, CH4,…
Các quá trình chuyển hóa này có thể xảy ra ở điều kiện hiếu khí hay kỵ khí.
a. Các vi sinh vật phân giải cellulose
Theo Lê Gia Hy (2010), các nhóm vi sinh phân giải cellulose gồm có :
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
11
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
Các nhóm vi khuẩn và xạ khuẩn: vi sinh vật hiếu khí thuộc các chi Bacillus,
Fravobacterium và Pseudomonas là các chi phân lập được có tần suất cao nhất. Một
số vi khuẩn kỵ khí tham gia vào quá trình phân giải cellulose, điển hình là các vi
khuẩn trong dạ cỏ của động vật nhai lại: Ruminococcus flavefeciens, R. albus, R.
parvum, Bacteroides succinpgenes, Butyrivibrio fibrisolvens, Clostridium
cellobioparum, Cillobacterium cellulosolvens,…
Các nhóm vi nấm: Vi nấm là nhóm có khả năng phân giải mạnh vì nó tiết ra môi
trường một lượng lớn enzym có đầy đủ các thành phần. Gồm có các loại nấm
sau :
Nấm mốc : chủ yếu thuộc các chi Aspergillus, Penicillium, Trichoderma,
Fusarium,…trong đó đáng chú ý là Trichoderma (hầu hết các loài thuộc chi
Tricoderma sống hoại sinh trong đất, rác và có khả năng phân huỷ cellulose).
Nấm đốm là các loại nấm phát triển sâu trong tế bào gỗ tạo thành các đốm màu nâu.
Hầu hết các loài thuộc nhóm nấm bất toàn và nấm Ascomysetes như : Ceratocystis
sp, Cladosporium sp, Aureobasidium sp,…
Nấm mục : nấm mục nâu (Phaeolus schweiniti, Piptopous betulinus…), nấm mục
trắng (Armillaria mellea, Fonus fomentatius…)
b. Các nhóm vi sinh vật phân giải protein
Theo Lê Gia Hy (2010),nhóm vi khuẩn chính phân giải protein là vi khuẩn nitrat
hoá, vi khuẩn nitrit hóa vi khuẩn cố định nitơ. Nhóm vi khuẩn nitrit hoá bao gồm
bốn chi khác nhau: Nitrozomonas, Nitrozocystic, Nitrozolobus và Nitrosospira,
chúng đều thuộc loại tự dưỡng bắt buộc, không có khả năng sống trên môi trường
thạch.
c.Vi sinh vật phân giải tinh bột
Trong rác có nhiều loại vi sinh vật có khả năng phân giải tinh bột. Theo Lê Gia Hy
(2010),một số vi sinh vật có khả năng tiết ra môi trường đầy đủ các loại enzym
trong hệ enzym amilaza. Ví dụ như một số vi nấm bao gồm một số loại trong các
chiAspergillus, , Rhizopus. Trong nhóm vi khuẩn có một số loài thuộc chi Bacillus,
Cytophaza, Pseudomonas … Xạ khuẩn cũng có một số các chi Aspergillus,
Fusarium, Rhizopus,… có khả năng phân huỷ tinh bột. Đa số các vi sinh vật không
có khả năng tiết đầy đủ hệ enzym amilaza phân huỷ tinh bột. Chúng chỉ có thể tiết
ra môi trường một hoặc một vài men trong hệ đó.
d. Vi sinh vật phân giải phosphat
Trong rác thải, phospho tồn tại ở nhiều dạng hợp chất khác nhau. Phospho được tích
luỹ trong rác khi động thực vật chết đi, những hợp chất phospho hữu cơ này được vi
sinh vật phân giải tạo thành các hợp chất phospho vô cơ.
Theo Lê Gia Hy (2010),vi khuẩn phân giải phospho hữu cơ chủ yếu thuộc hai
chi: Bacillus và Pseudomonas. Các loài có khả năng phân giải mạnh là B.
Megatherium, B. Mycoides, B.butyricus, B.mycoides và Pseudomonas sp,
Pseudomonas radiobacter, P.gracilis.
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
12
Luận Văn Tốt Nghiệp
CBHD : Nguyễn Xuân Hoàng
2.2 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM
2.2.1. T nh h nh phát sinh chất thải rắn
Theo báo cáo môi trường quốc gia (2011), trên phạm vi toàn quốc từ năm 2003 đến
năm 2008, lượng chất thải rắn trung bình tăng từ 150 – 200 %, chất thải rắn đô thị
tăng lên 200 %, chất thải công nghiệp tăng 181 %, và còn tiếp tục tăng trong thời
gian tới. Dự báo của Bộ Xây Dựng và Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, đến năm
2015, khối lượng chất thải rắn ước tính đạt khoảng 44 triệu tấn/năm. Theo thống kê
các năm gần đây, khoảng 42 – 46% lượng chất thải rắn phát sinh từ các đô thị,
khoảng 17% phát sinh từ các hoạt động sản xuất công nghiệp; số còn lại là chất thải
rắn nông thôn, làng nghề và chất thải rắn y tế chỉ chiếm phần nhỏ. Dự báo cho đến
năm 2015, tỷ trọng chất thải rắn đô thị và chất thải rắn công nghiệp sẽ còn tiếp tục
tăng lên tương ứng với các con số 50,8 và 22,1%.
Bảng 2.5Tình hình phát sinh chất thải rắn năm 2012
Lƣợng chất thải rắn phát sinh (tấn/ngày)
Địa phƣơng
CTRSHĐT CTRCN CTRCNNH CTRYTNH
Đồng bằng sông Hồng
9346.13
7249.12
1366.68
18,6
Trung du và miền núi
phía Bắc
1077.75
1314.57
188.63
11.96
Bắc Trung Bộ và
Duyên Hải Miền Trung
4146.37
5447.12
1137.17
15
Tây Nguyên
1268.66
459.51
62.24
2.48
Đông Nam Bộ
8981.35
7567.46
1583.15
14.7
Đồng bằng sông Cửu
Long
3625.82
2163.12
352.03
7.49
Cả nước
28446.08
24200.90
4692.90
70.23
(Nguồn: Nguyễn Hoài Đức, Hiện trạng chính sách quản lý chất thải rắn tại Việt Nam và tiềm năng thu hồi
năng lượng từ chất thải rắn, 2014)
Từ bảng trên ta thấy, tổng lượng chất thải rắn (CTR) sinh hoạt đô thị phát sinh
khoảng 28400 tấn/ngày, trong đó tỉ lệ chất thải rắn hữu cơ chiếm khoảng 54 – 77%,
chất thải có thể tái chế chiếm khoảng 8 – 18%, chất thải nguy hại lẫn vào chất thải
sinh hoạt nhỏ hơn 1%. Chỉ số phát sinh chất thải rắn ở một số đô thị lớn như Hà
Nội, Thành Phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng lần lượt là 0,9 kg/người/ngày, 0.98
kg/người/ngày và 0.83 kg/người/ngày.
2.2.2 T nh h nh xử lý chất thải rắn ở Việt Nam
a. Hình thức thu gom chất thải rắn đô thị
Theo Nguyễn Xuân Hoàng, Nguyễn Hữu Sang và Nguyễn Hiếu Trung, 2014. Việc
phân loại chất thải rắn tại nguồn vẫn chưa được triển khai rộng rãi, vì vậy hầu hết ở
các đô thị ở nước ta, việc thu gom rác chưa phân loại vẫn là chủ yếu. Công tác thu
SVTH : Lê Thanh Hiền B1205048
Sơn Văn Hùng B1205054
13
