Nghiên cứu nâng cao tốc độ phân hủy chất thải rắn sinh hoạt trong điều kiện mô phỏng bãi chôn lấp

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
ABSTRACT .................................................................................................................... v
MỤC LỤC .....................................................................................................................vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ xi
DANH MỤC BẢNG .....................................................................................................xii
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... xiv
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ........................................................................................... 1
2. MỤC TIÊU LUẬN ÁN ............................................................................................................ 3
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 3
4. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI......................................................................................................... 4
5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ....................................................................................................... 4
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ............................................................................ 4
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT ..................................... 6
1.1. CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG ............................. 6
1.1.1. Hiện trạng phát sinh CTRSH .......................................................................... 6
1.1.2. Nguồn gốc, thành phần và tính chất CTRSH ................................................. 8
1.1.3. Tác động môi trƣờng của CTRSH ................................................................ 14
1.2. QUẢN LÝ CTRSH VÀ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ .................................................... 17
1.2.1. Hệ thống quản lý kỹ thuật CTRSH ............................................................... 17
1.2.2. Công nghệ xử lý CTRSH .............................................................................. 18
1.2.3. Hiện trạng xử lý chất thải rắn ....................................................................... 22
1.2.4. Những hạn chế trong công nghệ, những tồn tại của công tác xử lý CTRSH
và định hƣớng nghiên cứu xử lý CTRSH ............................................................... 30
CHƢƠNG II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƢƠNG PHÁP CHÔN LẤP ................. 33
2.1. TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP CHÔN LẤP .......................................................... 33
vii

2.1.1. Cơ chế của quá trình phân hủy CTRSH trong bãi chôn lấp ......................... 33
2.1.2. Động học của quá trình phân hủy kị khí chất thải rắn hữu cơ ...................... 37
2.1.3. Khí sinh ra từ bãi chôn lấp ............................................................................ 43
2.1.4. Vi sinh vật phân hủy CTR ............................................................................ 44
2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP NÂNG CAO TỐC ĐỘ PHÂN HỦY RÁC TRONG BÃI
CHÔN LẤP .................................................................................................................................. 45
2.2.1. Phƣơng pháp cơ học ..................................................................................... 45
2.2.2. Phƣơng pháp tác động nhiệt độ .................................................................... 47
2.2.3. Phƣơng pháp điều chỉnh pH khối ủ .............................................................. 49
2.2.4. Phƣơng pháp bổ sung dinh dƣỡng ................................................................ 50
2.2.5. Phƣơng pháp tuần hoàn nƣớc rỉ rác .............................................................. 51
2.2.6. Phƣơng pháp bổ sung chế phẩm sinh học .................................................... 58
CHƢƠNG 3. MÔ HÌNH VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................. 64
3.1. MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU ................................................................................................. 64
3.1.1. Cấu tạo của mô hình ..................................................................................... 64
3.1.3. Vận hành mô hình ......................................................................................... 66
3.1.4. Các chỉ tiêu theo dõi hoạt động của mô hình ............................................... 68
3.2. NGUYÊN VẬT LIỆU ......................................................................................................... 70
3.2.1. Chất thải rắn sinh hoạt .................................................................................. 70
3.2.2. Chế phẩm vi sinh .......................................................................................... 73
3.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG HỌC .......... 75
3.4.1. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 75
3.4.2. Phƣơng pháp xây dựng mô hình động học ................................................... 76
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................ 80
4.1.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MÔ HÌNH ĐỐI CHỨNG ................................... 80
4.1.1. Biến đổi pH của nƣớc rỉ ................................................................................ 80
4.1.2. Biến đổi BOD5 và COD của nƣớc rỉ rác ....................................................... 81

4.1.3. Biến đổi nồng độ chất thải rắn lơ lửng ......................................................... 82
4.1.4. Biến đổi VFA và độ kiềm ............................................................................. 83
4.1.5. Sản lƣợng khí sinh học.................................................................................. 86
4.1.6. Sự loại bỏ thành phần dinh dƣỡng ................................................................ 87
viii


4.1.7. Biến đổi về kim loại nặng ............................................................................. 88
4.2.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MÔ HÌNH TUẦN HOÀN NƢỚC RỈ RÁC ..... 88
4.2.1. Biến đổi pH ................................................................................................... 89
4.2.2. Biến đổi BOD5 và COD ................................................................................ 90
4.2.3. Biến đổi nồng độ chất rắn lơ lửng ................................................................ 93
4.2.4. Biến đổi VFA và độ kiềm ............................................................................. 94
4.2.5. Sản lƣợng khí sinh học.................................................................................. 97
4.2.6. Sự loại bỏ thành phần dinh dƣỡng .............................................................. 100
4.2.7. Biến đổi về kim loại nặng ........................................................................... 101

4.3.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN MÔ HÌNH TUẦN HOÀN VÀ BỔ SUNG CHẾ

PHẨM SINH HỌC .................................................................................................................... 103
4.3.1. Biến đổi pH ................................................................................................. 103
4.3.2. Biến đổi nồng độ COD ............................................................................... 104
4.3.3. Biến đổi nồng độ chất rắn lơ lửng .............................................................. 105
4.3.4. Biến đổi VFA và độ kiềm ........................................................................... 106
4.3.5. Sản lƣợng khí sinh học................................................................................ 108
4.3.6. Sự biến thiên thành phần dinh dƣỡng ......................................................... 110

4.3.7. Biến đổi nồng độ kim loại nặng .................................................................. 112
4.4.

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ CỦA CTR TRONG CÁC

MÔ HÌNH ................................................................................................................................... 113
4.4.1. Sự thay đổi khối lƣợng chất rắn .................................................................. 114
4.4.2. Sự thay đổi hàm lƣợng carbon hữu cơ tổng số (TOC) ............................... 117
4.4.3. Sự thay đổi hàm lƣợng nitơ hữu cơ ............................................................ 118
4.4.4. Sự thay đổi tỷ lệ C/N .................................................................................. 120
4.4.5. Độ sụt giảm thể tích chất thải ..................................................................... 121
4.5.

ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỊ KHÍ ........................................... 123
4.5.1. Tính toán động học theo nồng độ cơ chất (Mô hình động học bậc 1) ........ 123
4.5.2. Tính toán động học theo tốc độ sinh khí metan (Mô hình động học bậc 1)124
4.5.3. Tính toán động học theo mô hình Monod .................................................. 126
4.5.4. Tính toán động học theo Michaelis – Menten từ dữ liệu thực nghiệm bằng
phƣơng pháp tích phân ......................................................................................... 130
ix


4.6.

ĐỀ XUẤT NÂNG CẤP, CẢI TIẾN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CTRSH HIỆN HỮU

TRONG CÁC BCL ................................................................................................................... 137
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 139
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ....................... 141
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 142

PHỤ LỤC .................................................................................................................... 153

x


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BCL

: Bãi chôn lấp

BOD

: Nhu cầu oxy sinh học

CIDA

: Cơ quan phát triển quốc tế Canada

COD

: Nhu cầu oxy hóa học

CTR

: Chất thải rắn

CTRSH

: Chất thải rắn sinh hoạt

CTRCN

: Chất thải rắn công nghiệp

CTNH

: Chất thải nguy hại

C/N

: Tỉ lệ Carbon/Nitơ

DOC

: Cacbon hữu cơ hoà tan

E.M

: Vi sinh vật hoạt hóa

KPH

: Không phát hiện

MH

: Mô hình

PE

: Nhựa Polyethylene

PTN

: Phòng thí nghiệm

OLR

: Tải lƣợng chất hữu cơ

OFMSW

: Thành phần hữu cơ trong chất thải rắn đô thị

SMPR

: Tốc độ phát sinh khí metan riêng

SRT

: Thời gian lƣu chất rắn

SS

: Chất rắn lơ lửng

TAK

: Tổng độ kiềm

TKN

: Tổng Nitơ Kjeldahl

TN & MT

: Tài nguyên và Môi trƣờng

TPHCM

: Thành phố Hồ Chí Minh

TOC

: Tổng carbon hữu cơ

TS

: Tổng chất rắn

TVA

: Tổng axit bay hơi

VFA

: Axit béo bay hơi

VS

: Chất rắn bay hơi

VSV

: Vi sinh vật
xi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. CTR đô thị phát sinh các năm 2007 – 2010 và ƣớc tính lƣợng CTR đô thị
phát sinh đến năm 2025 (tấn) .......................................................................................... 6
Bảng 1.2. Chất thải rắn phát sinh tại các khu vực .......................................................... 7
Bảng 1.3. Tổng hợp và dự báo lƣợng CTR phát sinh ở Việt Nam theo nguồn phát sinh
(tấn/ ngày) ........................................................................................................................ 8
Bảng 1.4. Tỉ lệ % thành phần CTRSH tại đầu vào các bãi chôn lấp ở một số địa
phƣơng ........................................................................................................................... 10
Bảng 1.5. Thành phần hóa học của CTRSH ................................................................. 11
Bảng 1.6. Phần trăm các nguyên tố thành phần trong CTR hữu cơ.............................. 12
Bảng 1.7. Tính chất CTR đô thị .................................................................................... 12
Bảng 1.8.Thành phần chất thải rắn tại các bãi chôn lấp ............................................... 12
Bảng 1.9. Các phƣơng pháp xử lý CTRSH .................................................................. 18
Bảng 1.10. Các phƣơng pháp xử lý chất thải rắn ......................................................... 22
Bảng 1.11. Thực trạng xử lý CTR tại các đô thị trong 6 vùng kinh tế ......................... 23
Bảng 1.12. Hiện trạng một số BCL chất thải rắn trên lãnh thổ Việt Nam ................... 25
Bảng 2.1. Tổ hợp các vi sinh vật phân hủy CTR .......................................................... 44
Bảng 2.2. Ảnh hƣởng của quá trình xử lý cơ học đối với sự tăng sản lƣợng biogas ... 46
Bảng 2.3. Tỉ lệ sản sinh khí metan và hiệu quả chuyển hóa ......................................... 49
Bảng 2.4.Thông số thiết kế về tải trọng thủy lực đối với các phƣơng pháp tuần hoàn
nƣớc rác khác nhau ........................................................................................................ 53
Bảng 2.5. Sự biến đổi thể tích và thành phần carbon trong chất thải đô thị ................ 56

Bảng 2.6. Tổng sản lƣợng khí metan sản sinh đối với chất thải mới và chất thải cũ .. 57
Bảng 3.1. Các chỉ tiêu theo dõi hoạt động của mô hình ............................................... 69
Bảng 3.2. Thành phần rác ban đầu ................................................................................ 71
Bảng 3.3. Kết quả thành phần chất thải rắn thử nghiệm ............................................... 71
Bảng 3.4. Tính chất rác thải thử nghiệm ....................................................................... 71
Bảng 4.1. Tỷ lệ BOD5/COD trong mô hình đối chứng .................................................82
Bảng 4.2.Tỷ lệ VFA/độ kiềm trong mô hình đối chứng ...............................................85
Bảng 4.3. Thống kê sản lƣợng khí sinh học thu đƣợc trong mô hình đối chứng..........86
Bảng 4.4. Biến thiên nồng độ kim loại nặng trong nƣớc rỉ theo thời gian ...................88
Bảng 4.5.Tỉ lệ BOD5/COD ...........................................................................................93
Bảng 4.6. Thống kê sản lƣợng khí sinh học thu đƣợc trong mô hình ...........................99
Bảng 4.7. Biến thiên nồng độ kim loại nặng theo thời gian .......................................102
Bảng 4.8. Tỉ lệ BOD5/COD trong hai mô hình bổ sung chế phẩm .............................105
Bảng 4.9.Tỉ lệ VFA/độ kiềm trong cả 2 mô hình .......................................................106

xii


Bảng 4.10. Thống kê sản lƣợng khí sinh học thu đƣợc trong mô hình có bổ sung chế
phẩm và hiệu quả phân hủy CTR ................................................................................110
Bảng 4.11. Tổng hợp kết quả về sự phân hủy chất hữu cơ của thí nghiệm ................116
Bảng 4.12. Thống kê kết quả tính toán thông số động học cho 3 mô hình.................129
Bảng 4.13.Bảng thống kê các thông số động học .......................................................136

xiii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Lƣợng phát sinh CTR đô thị của một số TP, tỉnh qua các năm 2005-2010 .. 7
Hình 1.2. Mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống quản lý CTR .................... 17

Hình 2.1. Phân giải kỵ khí các chất thải sinh học ......................................................... 34
Hình 2.2. Các giai đoạn của quá trình hình thành khí bãi chôn lấp .............................. 44
Hình 2.3. Khả năng sinh khí biogas trong trƣờng hợp có và không có bổ sung bùn tự
hoại ................................................................................................................................ 47
Hình 2.4. Sự thay đổi tốc độ phân hủy kị khí theo nhiệt độ ......................................... 48
Hình 2.5. Động học bậc 1 của quá trình thủy phân phụ thuộc vào pH ......................... 50
Hình 2.6. Giếng nạp đứng ............................................................................................. 52
Hình 2.7. Tốc độ sinh khí metan ................................................................................... 56
Hình 2.8. Vai trò vi sinh vật của AquaClean trong qúa trình phân hủy sinh học chất ô
nhiễm hữu cơ ................................................................................................................ 62
Hình 3.1. Mô hình thí nghiệm dạng đứng.....................................................................65
Hình 4.1. Sự biến thiên giá trị pH nƣớc rỉ theo thời gian trong mô hình đối chứng ....80
Hình 4.2. Sự biến thiên BOD5 và COD của nƣớc rỉ theo thời gian ..............................81
Hình 4.3. Sự biến thiên giá trị SS theo thời gian trong mô hình đối chứng .................83
Hình 4.4. Sự biến thiên VFA (a) và độ kiềm (b) trong nƣớc rỉ theo thời gian trong mô
hình đối chứng ...............................................................................................................84
Hình 4.5. Tỉ lệ VFA/Độ kiềm theo thời gian trong mô hình đối chứng .......................85
Hình 4.6. Sự biến thiên thể tích biogas theo thời gian trong mô hình đối chứng .........86
Hình 4.7. Sự biến thiên nồng độ amoni của nƣớc rỉ theo thời gian trong mô hình đối
chứng .............................................................................................................................87
Hình 4.8. Sự biến thiên giá trị pH theo thời gian..........................................................89
Hình 4.9.Biểu đồ so sánh sự khác biệt pH ở giai đoạn ổn định (n = 23) ......................90
Hình 4.10. Sự biến thiên giá trị BOD5 (a) và COD (b) theo thời gian đối với 3 mô hình
có tỉ lệ tuần hoàn khác nhau ..........................................................................................91
Hình 4.11. Biểu đồ so sánh sự khác biệt BOD5 và COD ở giai đoạn ổn định (n = 13) 92
Hình 4.12. Sự biến thiên nồng độ SS theo thời gian ....................................................94
Hình 4.13. Sự biến thiên nồng độ VFA (a) và độ kiềm (b) theo thời gian ...................95
Hình 4.14.Biểu đồ so sánh sự khác biệt độ kiềm ở giai đoạn ổn định (n = 18) ............96
Hình 4.15. Tỉ lệ VFA/Độ kiềm theo thời gian đối với các mô hình .............................97
Hình 4.16. Sự biến thiên thể tích biogas theo thời gian................................................98

xiv


Hình 4.17. Biểu đồ so sánh sự khác biệt tốc độ sinh khí ở giai đoạn ổn định (n = 18)
.......................................................................................................................................98
Hình 4.18. Sự biến thiên nồng độ dinh dƣỡng theo thời gian đối với mô hình có tỉ lệ
tuần hoàn 7,64 mL/m2.h (a) và 11,46 mL/m2.h (b) .....................................................100
Hình 4.19. Sự biến thiên pH trong 2 mô hình theo thời gian .....................................103
Hình 4.20. Sự biến thiên COD trong 2 mô hình theo thời gian ..................................104
Hình 4.21. Sự biến thiên SS trong 2 mô hình theo thời gian ......................................106
Hình 4.22. Sự biến thiên nồng độ VFA trong 2 mô hình theo thời gian ....................107
Hình 4.23. Sự biến thiên độ kiềm trong 2 mô hình theo thời gian .............................108
Hình 4.24. Sự biến thiên thể tích biogas theo thời gian trong hai mô hình ................109
Hình 4.25. Biểu đồ so sánh sự khác biệt tốc độ sinh khí trong 3 mô hình (n = 18) ...109
Hình 4.26. Sự biến thiên nồng độ NH4+ trong cả 2 mô hình ......................................111
Hình 4.27. Sự biến thiên nồng độ TN trong cả 2 mô hình .........................................111
Hình 4.28. Sự biến thiên nồng độ kim loại nặng trong (a) MH3.1; (b) MH3.2 .........113
Hình 4.29. Biến thiên TS theo thời gian trong các mô hình .......................................115
Hình 4.30. Biến thiên VS theo thời gian trong các mô hình.......................................115
Hình 4.31. Mức giảm VS (tính theo % VS/TS) theo thời gian trong các mô hình ....116
Hình 4.32. Biến thiên TOC và hiệu suất khử TOC trong các mô hình ......................118
Hình 4.33. Biến thiên hàm lƣợng nitơ hữu cơ và hiệu suất khử nitơ hữu cơ trong các
mô hình ........................................................................................................................119
Hình 4.34. Biến thiên tỷ lệ C/N trong các mô hình ....................................................121
Hình 4.35. Sự sụt giảm thể tích chất thải theo thời gian phân hủy kị khí...................122
Hình 4.36.
ậc 1 theo nồng độ cơ chất ........124
Hình 4.37.
ậc 1 theo tốc độ sinh khí metan

.....................................................................................................................................125
Hình 4.38.
.126
Hình 4.39.
μmax và Kd cho MH1 ........................................................127
Hình 4.40.
.....................................................................................................................................127
Hình 4.41.
μmax và Kd cho MH2.1 .....................................................128
Hình 4.42.
.....................................................................................................................................128
Hình 4.43.
μmax và Kd cho MH3.1 .....................................................129
Hình 4.44.
max cho MH1 ..................................................................130
Hình 4.45.
m và Km cho MH1 ......................................................... 131
Hình 4.46.
ị cho MH1 ............................................................131
Hình 4.47.
max cho MH2.1 ............................................................... 132
Hình 4.48.
m và Km cho MH2.1 ...................................................... 132
xv


Hình 4.49.
Hình 4.50.
Hình 4.51.
Hình 4.52.

ị cho MH2.1 .........................................................133
max cho MH3.1 .............................................................. 133
m và Km cho MH3.1 ...................................................... 134
ị cho MH3.1 .........................................................134

xvi


MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay quản lý chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH)đang là một vấn đề môi trƣờng quan
trọng ở Việt Nam, nhất là ở các đô thị lớn. Sự tăng nhanh tốc độ đô thị hóa và mật độ
dân cƣ ở các thành phố đã làm tăng nhanh chóng lƣợng CTRSH phát sinh, gây ra
những áp lực lớn đối với hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị. Trong khi đótại các
vùngnông thôn, CTRSH chƣa đƣợc quan tâm quản lý và xử lý phù hợp CTRSH nông
thôn là một trong số các nguồn thải gây ô nhiễm môi trƣờng nông thôn nghiêm trọng.
Tại Việt Nam, công nghệ xử lý CTRSH sử dụng phổ biến chủ yếu là chôn lấp, gần đây
có kết hợpvới compost (>90)[1]. Đây là công nghệ cho phép xử lý đƣợc tất cả chất thải
rắn, kỹ thuật vận hành đơn giản, phƣơng pháp xử lý rẻ tiền và có khả năng thu hồi khí
sinh học. Tuy nhiên, chôn lấp CTRSH đòi hỏi một diện tích đất khá lớn, trong khi quỹ
đất ở những thành phố lớn ngày càng trở nên khan hiếm và đắt đỏ. Thời gian để rác
phân hủy hoàn toàn rất lâu gây nên tình trạngthiếu đất chôn lấp. Ngoài ra, do thời gian
phân hủy chậm, các bãi chôn lấp là nguồn phát tán ô nhiễm vào không khí, nƣớc mặt,
nƣớc ngầm và tác động đến chất lƣợng đất trong khu vực chôn lấp.
Hiện nay, nhiều công nghệ xử lý CTRSH đã đƣợc đề xuất áp dụng, tuy nhiên, các công
nghệ mới dù đáp ứng điều kiện môi trƣờng nhƣngđòi hỏi nguồn lực tài chính và kỹ
thuật cao nên khó có khả năng áp dụng rộng rãi trong điều kiện Việt Nam. Mặt khác
nhiều bãi chôn lấp rác đô thị đã đƣợc xây dựng và hoạt động theocác công nghệ cũvới
nhiều hạn chế về hiệu quả xử lý và an toàn môi trƣờng. Chính vì vậy, việc nâng cấp

công nghệ các bãi chôn lấp hiện hành vẫn là một yêu cầu quan trọng để nâng cao hiệu
quả xử lý.
Theo thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng[2], trung bình một đô thị có một bãi
chôn lấp rác và hiện có tới 85-90% bãi chôn lấp không hợp vệ sinh. Nguy cơ gây ô
nhiễm môi trƣờng cao, ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời dân. Các bãi chôn lấp hoạt động
theo quy trình đơn giản, không chú trọng đến tốc độ phân hủy rác và khả năng thu hồi

1


khí sinh học. Kết quả là thời gian phân hủy rác kéo dài, lƣợng khí sinh học phát sinh
mùi, nƣớc rỉ rác không đƣợc thu gom, phát tán và gây ảnh hƣởng đáng kể đến môi
trƣờng xung quanh khu vực lân cận.
Trong số các giải pháp, trong điều kiện ở Việt Nam vốn các bãi rác đang vận hành và
ngay cả các bãi sắp xây mới cần có những cải tiến về công nghệ cơ bản nâng cao tốc
độ phân hủy rác trong bãi chôn lấp bằng giải pháp tuần hoàn nƣớc rác và bổ sung chế
phẩm sinh học đƣợc xem là có tính khả thi cao.
Nghiên cứu của Francois et al. (2007)[3], Chan et al. (2002) [4] đã chứng minh rằng
tuần hoàn nƣớc rác giúp tăng tốc độ phân hủy rác, tạo điều kiện cho bãi rác nhanh vào
trạng thái hoạt động ổn định, rút ngắn giai đoạn acid hóa và metan hóa. Nghiên cứu
của San et al. (2001) [5] cũng xác định tuần hoàn nƣớc rác có khả năng gia tăng lƣợng
metan tích lũy 1,7 – 2 lần so với trƣờng hợp không tuần hoàn.
Nghiên cứu của BETCO[6] cho thấy việc bổ sung các chế phẩm sinh học giúp tăng
cƣờng khả năng làm sạch chất thải, giải quyết hiệu quả ô nhiễm môi trƣờng.Với
phƣơng pháp này vi khuẩn, cũng nhƣ các enzyme chuyên hóa có lợi đƣợc sử dụng để
đẩy nhanh quá trình tự nhiên, phân hủy các hợp chất phức tạp trong chất thải thành các
hợp chất đơn giản hay tạo ra các sản phẩm phân hủy có lợi cho con ngƣời nhƣ khí sinh
học.
AquaClean và các sản phẩm cốt lõi Microbe-Lift là một tập hợp các vi khuẩn hiếu khí,
kị khí, tuỳ nghi, hóa tổng hợp và quang hợp có khả năng xử lý hiệu quả BOD5, COD,

chất rắn lơ lửng, chất thải rắn tổng số, phenolic, hydrogen sulfide và các thành phần ô
nhiễm khác.
Giả thuyết khoa học của nghiên cứu là sử dụng chính sản phẩm phân giải tự nhiên của
bãi chôn lấp (nƣớc rỉ rác) và bổ sung thêm chế phẩm sinh học. Tập hợp các loại vi
khuẩn sẽ giúp tăng cƣờng khả năng phân hủy sinh học chất thải rắn sinh hoạt trong bãi
chôn lấp theo hƣớng có lợi cho môi trƣờng và tăng cƣờng tạo khí sinh học. Thông qua
những tác động này sẽ tăng cƣờng và kéo dài tuổi thọ của các bãi chôn lấp theo công
nghệ cũ.

2


Từ các nhận định trên, nhằm tăng cƣờng hiệu quả hoạt động xử lý trong các bãi chôn
lấp và giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờngcho các bãi rác hiện hành ở Tp.HCM, đề tài
“Nghiên cứu nâng cao tốc độ phân hủy chất thải rắn sinh hoạttrong điều kiện mô
phỏng bãi chôn lấp” đƣợcnghiên cứu sinh chọn và thực hiện. Định hƣớng của luận án
là xác định các điều kiện phù hợp nâng cao tốc độ phân hủy CTRSH, xử lý hiệu quả
thành phần ô nhiễm hữu cơ và thu hồi tối ƣu lƣợng khí sinh học phục vụ cho nhu cầu
cung cấp năng lƣợng.
2. MỤC TIÊU LUẬN ÁN
Mục tiêu của luận án là:
-

Nâng cao tốc độ phân hủy CTRSHtrong điều kiện mô phỏng bãi chôn lấp bằng
công nghệ tuần hoàn nƣớc rỉ rác kết hợp với bổ sung chế phẩm sinh học.

-

Đề xuất giải pháp công nghệ nhằm nâng cấp, cải tiến công nghệ cho các bãi chôn
lấp CTRSH hiện hữu trong điều kiện Việt Nam.

3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Để đáp ứng các mục tiêu nghiên cứu của đề tài, các nội dung nghiên cứu sau đã đƣợc
thực hiện:
-

Xác định thành phần và tính chất CTRSH tại TP.HCMtheođịnh hƣớng thu hồi năng
lƣợng sinh khối.

-

Thực hiện thí nghiệm nâng cao tốc độ phân hủy chất thải rắn trong điều kiện mô
phỏng bãi chôn lấp CTRSH với 3 kiểu mô hình:


Mô hình 1: Mô hình đối chứng - mô hình chôn lấp rác, không tuần hoàn
nƣớc rác và không bổ sung chế phẩm sinh học.



Mô hình 2: Mô hình chôn lấp rác có tuần hoàn nƣớc rỉ rác nhằm đảm bảo
cung cấp độ ẩm cần thiết, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của vi khuẩn.



Mô hình 3: Mô hình chôn lấp rác, kết hợp tuần hoàn nƣớc rỉ rác và bổ sung
chế phẩm sinh học.

3

Các thông số cần khảo sát trong các mô hình: hiệu quả phân hủy sinh học thành
phần hữu cơ, tỉ lệ tuần hoàn và hàm lƣợng chế phẩm phù hợp.
-

Xác định các thông số động học của quá trình phân hủy sinh học kị khí;

-

Đề xuất giải pháp công nghệ, áp dụng kết quả nghiên cứu nhằmnâng cao tốc độ
phân hủy chất thải rắn trong điều kiện các bãi chôn lấp.

4.TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Sử dụng bãi chôn lấp để xử lý CTRSH là giải pháp đƣợc áp dụng rộng rãi ở Việt Nam
hiện nay, trong đó công nghệ chủ yếu là chôn lấp hợp vệ sinh. Công nghệ tuần hoàn
nƣớc rỉ rác và bổ sung chế phẩm sinh học nhằm nâng cao hiệu quả phân hủy rác không
phải là vấn đề khoa học mới trên thế giới. Tuy nhiên, việc nghiên cứu và ứng dụng các
công nghệ này ở Việt Nam vẫn còn khá mới mẻ. Bên cạnh đó, luận án còn bƣớc đầu
nghiên cứu về thông số động học của quá trình phân hủy chất thải rắn trong điều kiện
kỵ khí với các mô hình động học khác nhau. Kết quả của nghiên cứu sẽ gópphần hoàn
thiện thêm lý thuyết về xử lý sinh học CTRSH và áp dụng cho những điều kiện kỹ
thuật tƣơng tự nhƣ Việt Nam.
5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Luận án đƣợc thực hiện với phạm vi nghiên cứu là bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt
trên địa bàn TP. Hồ Chí Minh.
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Ý nghĩa khoa học
Xác định công nghệ để nâng cao hiệu quả phân hủy chất thải rắn trong điều kiện
bãi chôn lấp ở Việt Nam;
Đề xuất đƣợc quy trìnháp dụng nhằm nâng cao, cải tiến công nghệ phân hủy chất

thải rắn hiện hữu phù hợp với điều kiện Việt Nam;
Xác định thông số động học đánh giá khả năng phân hủy CTRSH trong điều kiện
mô phỏng bãi chôn lấp.

4


Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu là cơ sở cho việc cải tiến, nâng cấp kỹ thuật để nâng cao hiệu
quả xử lý CTRSH cho các bãi chôn lấp chất thải rắn hiện hữu ở Việt Nam do các
bãi này đƣợc thiết kế theo công nghệ cũ và vẫn tiếp tục vận hành. Vì vậy, nâng cao
hiệu quả phân hủy sinh học có tác dụng khắc phục hạn chế về hiệu quả phân hủy
CTRSH của bãi rác, từ đó kéo dài tuổi thọ của bãi chôn lấp.
Nghiên cứu có khả năng triển khai tại các bãi chôn lấp rác sinh hoạt ở các tỉnh và
thành phố trong cả nƣớc.
Tăng cƣờng hiệu quả xử lý, giảm thiểu tác động môi trƣờng, thu hồi khí sinh học
của các bãi rác hiện hữu ở Việt Nam.

5


CHƢƠNG I. TỔNG QUAN CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT
1.1. CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG
1.1.1. Hiện trạng phát sinh CTRSH
Tổng lƣợng CTR phát sinh ở các đô thị Việt Nam tăng trung bình 10-16 % mỗi năm,
trong đó khối lƣợng CTRSH chiếm khoảng 60 - 70% tổng lƣợng CTR đô thị (một số
đô thị tỷ lệ này lên đến 90%)[2]. Lƣợng CTRSH phát sinh ở TP. Hồ Chí Minh khoảng
6.585 tấn/ngày, Hà Nội khoảng 6.500 tấn/ngày[1]. Tỷ lệ thu gom trung bình ở các đô
thị từ 72% năm 2004 tăng lên khoảng 80 - 82% năm 2008 và đạt khoảng 83 - 85% cho
năm 2010. Mặc dù tỷ lệ thu gom có tăng nhƣng vẫn còn khoảng 15 - 17% CTR đô thị

chƣa đƣợc thu gom xử lý mà đƣợc thải thẳng ra môi trƣờng, vào bãi đất, hố đất, ao hồ,
hoặc đốt lộ thiên gây ô nhiễm môi trƣờng[2].
Bảng 1.1. CTR đô thị phát sinh các năm 2007 – 2010 và ƣớc tính lƣợng CTR đô thị
phát sinh đến năm 2025 (tấn) [1]
Nội dung
Dân số đô thị (triệu
ngƣời)
% Dân số đô thị so với
cả nƣớc
Chỉ số phát sinh CTR
đô thị (kg/ngƣời/ngày)
Tổng lƣợng CTR đô thị
phát sinh (tấn/ngày)

2007

2008

2009

2010

2015

2020

2025

23,80

27,70

25,50

26,22

35,00

44,00

52,00

28,20

28,99

29,74

30,20

38,00

45,00

50,00

0,75

0,85

0,95

1,00

1,20

1,40

1,60

17.682 20.849 24.225 26.224 42.000 61.600 83.200

Lƣợng CTRSH đô thị tăng mạnh ở các đô thị lớn nhƣ Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh, Tp.
Đà Nẵng, nơi có tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa tăng nhanh. Còn một số đô thị nhỏ
nhƣ Thái Bình, Nam Định, Vĩnh Long, Tiền Giang, Sóc Trăng, v.v... tăng không nhiều
do tốc độ đô thị hóa không cao (hình 1.1). Tỷ lệ CTR gia tăng cao tập trung ở các đô

6


thị đang có xu hƣớng mở rộng, phát triển mạnh cả về quy mô lẫn dân số và các khu
công nghiệp nhƣ các đô thị tỉnh Phú Thọ (19,9%), Phủ Lý (17,3%), Hƣng Yên
(12,3%), Rạch Giá (12,7%), Cao Lãnh (12,5%) v.v... Các đô thị khu vực Tây Nguyên
có tỷ lệ CTR gia tăng đồng đều hàng năm với tỷ lệ ít hơn (khoảng 5%).

Hình 1.1. Lƣợng phát sinh CTR đô thị của một số TP, tỉnh qua các năm 2005-2010[7]
Mức độ đô thị hóa cao, sự dịch chuyển dân cƣ ra thành thị, mức sống đƣợc cải thiện,
tiêu dùng đa dạng, các thành phố lớn có kinh tế phát triển nhƣ Hà Nội, Tp. Hồ Chí
Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng, v.v... nên lƣợng CTR đô thị tăng và thành phần phức tạp.
Ƣớc tính chỉ số phát sinh CTR đô thị trung bình ở Việt Nam trong những năm 2015,

2020, 2025 vào khoảng 1,2; 1,4 và 1,6 kg/ngƣời/ngày [1].
Bảng 1.2. Chất thải rắn phát sinh tại các khu vực[7]
Lƣợng phát sinh

Khu vực

(tấn/ngày)

Trung du và miền núi phía Bắc

Vùng 1

1.629

Đồng bằng sông Hồng và vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ Vùng 2

8.283

Duyên hải Trung bộ và vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Vùng 3

4.815

Tây Nguyên

Vùng 4

1.417

Đông Nam Bộ và vùng kinh tế trọng điểm phía Nam

Vùng 5

15.563

Đồng bằng sông Cửu Long

Vùng 6

3.372

7


Theo Dự báo của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, đến năm 2015, khối lƣợng CTRSH
phát sinh từ các đô thị loại 4 trở lên tại 6 vùng kinh tế, ƣớc tính khoảng 37.000
tấn/ngày, năm 2020 là 59.000 tấn/ngày và 2025 là 88.000 tấn/ngày, tăng gấp 1,7 – 4,0
lần so với hiện tại. Các loại chất thải là túi nilon sử dụng một lần, các loại bao bì, đồ
điện tử và các chất nguy hại ngày càng gia tăng, khối lƣợng chất thải rắn thƣơng mại
dịch vụ cũng tăng 1,7 lần – 2,3 lần [7].
Bảng 1.3. Tổng hợp và dự báo lƣợng CTR phát sinh ở Việt Nam theo nguồn phát
sinh(tấn/ ngày) [7]
Năm
Vùng đồng bằng sông Hồng
và kinh tế trọng điểm Bắc Bộ
Vùng Đông Nam Bộ và vùng
kinh tế trọng điểm phía Nam

2008

2015

2020

2025

8.284

16.589

25.856

38.070

15.563

24.356

35.203

48.502

Tính riêng tại TPHCM trong năm 2014, tổng khối lƣợng chất thải rắn đô thị phát sinh
ƣớc tính khoảng 7.500 tấn/ngày – 8.000 tấn/ngày. Trong đó, khối lƣợng thu gom và
vận chuyển lên bãi chôn lấp khoảng 6.585 tấn/ngày [6]. Phần còn lại là phế liệu đƣợc
mua bán để tái chế. Một phần nhỏ khác, chủ yếu là các chất thải hữu cơ đƣợc xả thải
xuống đồng ruộng ở vùng ngoại thành. Ƣớc tính tỷ lệ gia tăng khối lƣợng hàng năm
khoảng 7% – 8%.
1.1.2. Nguồn gốc, thành phần và tính chất CTRSH
a) Nguồn gốc phát sinh
CTRSH phát sinh từ các nguồn chính sau:

- CTRSH từ các hộ gia đình: phát sinh từ các hộ gia đình dân cƣ, các biệt thự và căn hộ
chung cƣ. Thành phần chất thải bao gồm: thực phẩm thừa, giấy, carton, plastic, gỗ,
thủy tinh, lon, hộp, can nhựa, các kim loại, tro, đồ điện tử gia dụng bị hỏng, rác vƣờn,
xăm lốp xe... Ngoài ra CTRSH từ các hộ dân cƣ còn có thể chứa một lƣợng không
lớn các chất độc hại nhƣ pin, ắc qui, chất tẩy rửa v.v...

8


- Chất thải rắn sinh hoạt đường phố: phát sinh từ hoạt động của ngƣời dân, các khu
vui chơi giải trí và làm đẹp cảnh quan. Nguồn gốc của loại chất thải này từ ngƣời đi
đƣờng và cả những hộ dân sống dọc 2 bên đƣờng xả thải vào môi trƣờng. Mỗi đô
thị tùy theo qui mô, cấp độ khác nhau mà có tới hàng chục, hàng trăm km đƣờng
phố; mặt khác hiện nay hầu hết các đô thị của Việt Nam đang trong thời kỳ xây
dựng, nên lƣợng chất thải đƣờng phố rất lớn, đặc biệt ở những khu vực có nhiều
công trình đang xây dựng. Trong chất thải đƣờng phố thì tỷ lệ chất thải xây dựng
chiếm tới 70-80%, chất thải sinh hoạt chỉ chiếm trên 15%, còn lại là các loại khác
nhƣ cành cây, lá cây, bao nilon, xác động vật chết v.v...
- CTRSH từ các khu vực chợ: phát sinh từ loại hình chợ truyền thống: chợ cóc, chợ
đêm, chợ bán buôn, chợ đầu mối, chợ thực phẩm v.v...họp ở bất cứ nơi nào tiện lợi
cho ngƣời bán và ngƣời mua.
- CTRSH phát sinh từ các trung tâm thương mại, khách sạn,trung tâm dịch vụ: Các
loại chất thải từ các khu này thƣờng chủ yếu là: giấy, carton, plastic, gỗ, thực phẩm,
thủy tinh, kim loại, đồ điện tử, đồ điện gia dụng bị hỏng, v.v... ngoài ra còn có thể
có một số loại chứa thành phần chất độc hại.
- CTRSH từ các cơ quan, công sở hay các xí nghiệp: Phát sinh từ các cơ quan xí nghiệp,
trƣờng học, văn phòng làm việc. Thành phần chất thải loại này tƣơng tự nhƣ các trung
tâm thƣơng mại.
Nhìn chung, CTRSH có nguồn gốc đa dạng do đó thành phần phức tạp, phần lớn gồm
các chất dễ phân hủy sinh học nhƣ thực phẩm thừa, rác vƣờn, lá cây, rác thực phẩm.

Các thành phần nhƣ nhựa, thủy tinh, giấy, carton, kim loại đƣợc thu gom, phân loại để
tái chế, tái sử dụng.
b) Thành phần và tính chất của CTRSH
Thành phần CTRSH phụ thuộc vào mức sống ở một số đô thị. Mức sống, thu nhập
khác nhau giữa các đô thị đóng vai trò quyết định trong thành phần CTRSH[1].
Thành phần CTRSHchủ yếu là rác thải có chứa lƣợng chất vô cơ và hữu cơ từ các
nguồn thải nhƣ hộ gia đình, trƣờng học, nhà hàng khách sạn, chợ v.v… Thành phần
CTRSH điển hình tại đô thị lớn đƣợc trình bày trong bảng 1.4.
9


Bảng 1.4. Tỉ lệ % thành phần CTRSH tại đầu vào các bãi chôn lấp
ở một số địa phƣơng [2]
TT

Loại chất
thải

Huế

Đà
Nẵng

TPHCM

Đà Lạt

Tiền

Cần

Giang

Thơ

1

Rác hữu cơ

77,1

68,47

64,50

80,00

77,53

79,65

2

Giấy

1,92

5,07

8,17

5,00

3,89

2,79

3

Vải

2,89

1,55

3,88

KPH

KPH

1,86

4

Gỗ

0,59

2,79

4,59

KPH

KPH

KPH

5

Nhựa

12,47

11,36

12,42

3,00
6,37

9,57

6

Da và cao su

0,28

0,23

0,44

KPH

7

Kim loại

0,40

1,45

0,36

1,00

0,23

0,70

8

Thủy tinh

0,39

0,14

0,40

1,00

0,21

1,52

9

Sành sứ

0,79

0,79

0,24

KPH

2,14

3,10

10

Đất và cát

1,70

6,75

1,39

KPH

KPH

KPH

11

Xỉ than

KPH

0,00

0,44

KPH

KPH

KPH

12

Nguy hại

KPH

0,02

0,12

KPH

0,06

0,03

13

Bùn

1,46

1,35

2,92

KPH

KPH

KPH

KPH

0,03

0,14

10,00

9,57

0,76

100

100

100

100

100

100

14

Các loại
khác
Tổng

Trong thành phần rác thải đƣa đến các bãi chôn lấp, thành phần rác có thể sử dụng làm
nguyênliệu sản xuất phân hữu cơ rất cao từ 65–80%; thành phần nhựa: 3 – 12%; thành

phầnkim loại đến 0,4 – 1,5%; CTNH bị thải lẫn vào chất thải sinh hoạt nhỏ hơn 0,2%.

10


Nguồn phế thải hữu cơ có trong chất thải rắn đô thị có thể kể đến:
Chất thải từ các bếp ăn gia đình hay các bếp ăn tập thể, nhà hàng. Các loại chất thải
này chứa phần lớn các nguồn chất thải hữu cơ có nguồn gốc động vật và thực vật,
đây là chất thải dễ phân hủy. Bên cạnh các chất thải dễ phân hủy thì chất thải từ nhà
bếp còn có cả những chất thải khó phân hủy nhƣ các loại nilon, hộp kim loại, chai
nhựa v.v...
Chất thải từ các khu vực thƣơng mại nhƣ chợ, siêu thị: Chất thải từ các nguồn này
có thành phần gần giống nhƣ chất thải từ nhà bếp, tuy nhiên về số lƣợng thì lớn và
đa dạng hơn.
Rác vƣờ

ả hỏng, v.v…) cũng là một trong những nguồn

phế thải hữu cơ có thể sử dụng vì thành phần hữu cơ cao.
Nhìn chung các chất kể trên có đặc điểm là không đồng nhất, chúng bao gồm cả chất
thải hữu cơ dễ phân hủy, các chất hữu cơ khó phân hủy và cả các chất vô cơ.
Tính chất hóa học củaCTRđóng vai tròrấtquantrọngtrong việc xem xét các khả năng
xử lýhay thuhồi và tái chế.
Bảng 1.5. Thành phần hóa học của CTRSH[2]
Độ ẩm

Chất rắn dễ bay hơi

C

Tro

(%)

(%)

(%)

(%)

Thực phẩm

70,0

21,4

3,6

5,0

Giấy

10,2

75,9

8,4

5,4

Nhựa

0,2

95,8

2,0

2,0

Rác sân vƣờn

60,0

42,3

7,3

0,4

Thủy tinh

2,0

KPH

KPH

96 - 99

Chất thải khu dân cƣ

21,0

52,0

7,0

20,0

Loại chất thải

11


Bảng 1.6. Phần trăm các nguyên tố thành phần trong CTR hữu cơ[2]
Phần trăm theo trọng lƣợng (khô)
Chất thải hữu cơ
C

H

O

N

S

Tro

Dầu, mỡ

73,0

11,5

14,8

0,4

0,1

0,2

Rác thực phẩm (chung)

48,0

6,4

37,8

2,6

0,4

5,0

Chất thải trái cây

48,5

6,2

39,5

1,4

0,2

4,2

Chất thải từ thịt

59,6

9,4

24,7

1,2

0,2

4,9

Bảng 1.7. Tính chất CTR đô thị[8]
STT

Thành phần (%)

1

Độ ẩm

40

2

TOC

25 - 40

3

0,56 – 0,71

4

0,52 – 0,82

5

21 – 31

C/N

Thành phần chủ yếu trong chất thải rắn tại các bãi chôn lấp là chất thải thực phẩm với
tỷ lệ khá cao (83 – 89%). Các thành phần chất thải rắn có khả năng tái chế nhƣ plastic,
giấy, kim loại giảm đáng kể do hoạt động phân loại và thu gom phế liệu trong thành

phố; phần còn lại ít có khả năng tái chế, chủ yếu là các chất vô cơ (bùn, đất, đá). Kết
quả khảo sát thành phần CTR tại các bãi chôn lấp TPHCM đang hoạt động đƣợc trình
bày ở bảng 1.8.
Bảng 1.8.Thành phần chất thải rắn tại các bãi chôn lấp [9] (%)
STT

Thành phần

Phƣớc Hiệp

Đa Phƣớc

1

Thực phẩm

83,00 – 86,80

83,10 – 88,90

2

Vỏ sò, ốc, cua

0,00 – 0,20

1,10 – 1,20

3

Tre, rơm, rạ

0,30 – 1,30

1,30 – 1,80

12


STT

Thành phần

Phƣớc Hiệp

Đa Phƣớc

4

Giấy

3,60 – 4,00

2,00 – 4,00

5

Carton

0,50 – 1,50

0,50 – 0,80

6

Ni lông

2,20 – 3,00

1,40 – 2,20

7

Nhựa

0,00 – 0,10

0,10 – 0,20

8

Vải

0,20 – 1,80

0,90 – 1,80

9

Da

0,00 – 0,02

KPH

10

Gỗ

0,20 – 0,40

0,20 – 0,40

11

Cao su mềm

0,10 – 0,40

0,10 – 0,30

12

Cao su cứng

KPH

KPH

13

Thủy tinh

0,40 – 0,50

0,40 – 0,50

14

Lon đồ hộp

KPH

0,20 – 0,30

15

Kim loại màu

0,10 – 0,20

0,10 – 0,20

16

Sành sứ

0,10 – 0,30

0,10 – 0,20

17

Xà bần

1,20 – 4,50

1,00 – 4,50

18

Tro

0,00 – 1,20

KPH

19

Mốp xốp (Styrofoam)

0,00 – 0,30

0,20 – 0,30

20

Bông băng, tã giấy

0,90 – 1,10

0,50 – 0,90

0,10 – 0,20

0,10 – 0,20

21

Chất thải nguy hại (giẻ lau dính
dầu, bóng đèn huỳnh quang)

22

Độ ẩm

52,50 – 53,70

52,60 – 53,70

23

VS (% theo khối lƣợng khô)

81,70 – 82,40

81,70 – 82,40

Ghi chú: “KPH” thành phần không phát hiện trong mẫu

13


So sánh số liệu thành phần chất thải rắn tại các nguồn thải và tại các bãi chôn lấp, kết
quả cho thấy các thành phần có khả năng tái chế với giá trị cao nhƣ nilon, nhựa, giấy,
kim loại, cao su, thủy tinh tại các bãi chôn lấp đã giảm đáng kể (nilon chỉ còn 1,4 –
2,8%, nhựa chỉ còn 0,1 –0,2%). Nguyên nhân là do hoạt động thu gom phế liệu đã
đƣợc thực hiện khá kỹ trƣớc khi CTR đƣợc chuyển đến bãi chôn lấp.
1.1.3. Tác động môi trường của CTRSH
Việc quản lý CTR không hợp lý, xử lý CTR không hợp kỹ thuật vệ sinh là những
nguyên nhân hàng đầu dẫn đến ô nhiễm môi trƣờng, ảnh hƣởng tới sức khỏe cộng
đồng và tác động đến nền kinh tế - xã hội.
1.1.3.1. Tác hại của CTRSH đối với môi trường
a. Ô nhiễm môi trƣờng không khí do CTRSH
CTRSH có thành phần hữu cơ chiếm chủ yếu, dƣới tác động của nhiệt độ, độ ẩm và
các vi sinh vật, CTR hữu cơ bị phân hủy và sản sinh ra các chất khí (CH 4, CO2 và một
số khí gây mùi khác nhƣ H2S, Mercaptan…). Trong đó, CH4 và CO2 chủ yếu phát sinh
từ các bãi rác tập trung (chiếm 3 – 19%), đặc biệt tại các bãi rác lộ thiên và các khu
chôn lấp.
Bên cạnh đó, khối lƣợng khí phát sinh từ các bãi rác chịu ảnh hƣởng đáng kể của nhiệt
độ không khí và thay đổi theo mùa. Lƣợng khí phát thải tăng khi nhiệt độ tăng, lƣợng
khí phát thải trong mùa hè cao hơn mùa đông. Đối với các bãi chôn lấp, ƣớc tính 30%
các chất khí phát sinh trong quá trình phân hủy rác có thể thoát lên trên mặt đất mà
không cần một sự tác động nào.
Khi vận chuyển và lƣu giữ CTR sẽ phát sinh mùi do quá trình phân hủy các chất hữu
cơ gây ô nhiễm môi trƣờng không khí. Các khí phát sinh từ quá trình phân hủy chất
hữu cơ trong CTR: amoni có mùi khai, hydrosunfur mùi trứng thối, sunfur hữu cơ mùi
bắp cải thối rữa, mercaptan hôi nồng, amin mùi cá ƣơn, diamin mùi thịt thối, Cl2 hôi
nồng, phenol mùi ốc đặc trƣng…
Ngoài ra, việc xử lý CTR bằng biện pháp tiêu hủy cũng góp phần đáng kể gây ô nhiễm

môi trƣờng không khí. Việc đốt rác sẽ làm phát sinh khói, tro bụi và các mùi khó chịu.
14


CTR có thể bao gồm các hợp chất chứa clo, flo, lƣu huỳnh và nitơ, khi đốt lên làm
phát thải một lƣợng 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 CTR không đƣợc tiêu hủy hoàn toàn làm phát sinh các
khí CO, oxit nitơ, dioxin và furan bay hơi là các chất rất độc hại đối với sức khỏe con
ngƣời. Một số kim loại nặng và hợp chất chứa kim loại (nhƣ thủy ngân, chì) cũng có
thể bay hơi, theo tro bụi phát tán vào môi trƣờng. Mặc dù, ô nhiễm tro bụi thƣờng là lý
do khiếu nại của cộng đồng vì dễ nhận biết bằng mắt thƣờng, nhƣng tác nhân gây ô
nhiễm nguy hiểm hơn nhiều chính là các hợp chất (nhƣ kim loại nặng, dioxin và furan)
bám trên bề mặt hạt bụi phát tán vào không khí.
b. Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc do CTRSH
CTRSH không đƣợc thu gom, thải vào kênh rạch, sông, hồ, ao. Chúng bị phân hủy
trong nƣớc và gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc, làm tắc nghẽn đƣờng nƣớc lƣu thông,
giảm diện tích tiếp xúc của nƣớc với không khí dẫn tới giảm DO trong nƣớc. Chất thải
rắn hữu cơ phân hủy trong nƣớc gây mùi hôi thối, gây phú dƣỡng nguồn nƣớc và hậu
quả cuối cùng là làm cho thủy sinh vật trong nguồn nƣớc mặt bị suy thoái. CTR phân
huỷ và các chất ô nhiễm khác biến đổi màu của nƣớc thành màu đen, có mùi khó chịu.
Thông thƣờng các bãi chôn lấp chất thải đúng kỹ thuật có hệ thống đƣờng ống, kênh
rạch thu gom nƣớc thải và các bể chứa nƣớc rác để xử lý trƣớc khi thải ra môi trƣờng.
Tuy nhiên, phần lớn các bãi chôn lấp hiện nay đều không đƣợc xây dựng đúng kỹ
thuật vệ sinh và đang trong tình trạng quá tải, nƣớc rò rỉ từ bãi rác đƣợc thải trực tiếp
ra ao, hồ gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc nghiêm trọng. Sự xuất hiện của các bãi rác lộ
thiên tự phát cũng là một nguồn gây ô nhiễm nguồn nƣớc đáng kể.
Tại các bãi chôn lấp chất thải rắn, nƣớc rỉ rác có chứa hàm lƣợng chất ô nhiễm cao.
Đây là nguồn nƣớc rỉ từ rác có chứa nhiều chất độc hại, kể cả kim loại nặng nếu không
đƣợc thu gom xử lý sẽ thâm nhập vào nguồn nƣớc dƣới đất gây ô nhiễm môi trƣờng

nƣớc nghiêm trọng. Vấn đề ô nhiễm amoni ở tầng nông (nƣớc dƣới đất) cũng là hậu
quả của nƣớc rỉ rác và của việc xả bừa bãi rác thải lộ thiên không có biện pháp xử lý
nghiêm ngặt.
15