Tiểu luận môn Kỹ thuật xử lý chất thải: Thành phần và tính chất của chất thải rắn

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


Báo cáo chuyên đề
NHÓM 1:

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA
CHẤT THẢI RẮN
GVHD: Lê Tấn Thanh Lâm
SINH VIÊN THỰC HIỆN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Nguyễn Huỳnh Như
Nguyễn Thị Thúy Ngân
Trần Nhật Vy
Nguyễn Thị Minh Thư
Lê Ngọc Châu
Nguyễn Minh Toàn
Lương Thị Kim Nhi

14163195
14163342
14163332
14163278

14163339
14163289
14163188

Tp.HCM, ngày 24 tháng 03 năm 2017


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................................ 4
1.1 Định nghĩa về chất thải rắn .................................................................................................... 4
1.1.1 Nghị định số 38/2015/NĐ-CP ........................................................................................... 4
1.1.2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6705: 2009 ........................................................................ 4
1.1.3 EPA .................................................................................................................................... 5
1.1.4. Định nghĩa chất thải rắn. ............................................................................................... 5
1.2 Phân loại chất thải rắn............................................................................................................ 6
1.2.1 Phân loại theo nguồn thải ................................................................................................. 6
1.2.2 Theo vị trí hình thành: ...................................................................................................... 6
1.2.3 Theo thành phần hóa học và vật lý: …............................................................................. 6
1.2.4 Theo bản chất nguồn tạo thành........................................................................................ 6
1.2.5 Theo tính chất nguy hại .................................................................................................... 7
1.3 Thành phần và tính chất của chất thải rắn......................................................................... 11
1.3.1 Các phƣơng pháp phân tích thành phần và tính chất của chất thải rắn .................. 14
1.3.2 Nguyên tắc lấy mẫu chất thải rắn ................................................................................. 14
1.3.3 Nguyên tắc phân loại vật lý............................................................................................ 17
a)

Các chất cháy được ....................................................................................................... 17

b)

Các chất không cháy được ............................................................................................ 17

c)

Các chất hỗn hợp........................................................................................................... 17

1.4 Các chỉ tiêu vật lý .................................................................................................................. 17
a)

Trọng lượng riêng hay trọng lượng thể tích ................................................................ 17

b)

Độ ẩm ............................................................................................................................. 18

1.5 Các chỉ tiêu hóa học .............................................................................................................. 20
a)

Chất hữu cơ ................................................................................................................... 20

b)

Chất tro .......................................................................................................................... 20

c)

Hàm lượng cacbon cố định........................................................................................... 21

d)

Nhiệt trị .......................................................................................................................... 21

1.6 Các chỉ tiêu sinh học.............................................................................................................. 23
1.6.1 Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần chất hữu cơ.................................. 24
1.6.2 Sự hình thành mùi .......................................................................................................... 24
1.6.3 Sự sinh sản ruồi nhặng ................................................................................................... 25

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

2


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
KẾT LUẬN .................................................................................................................................. 26
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................... 26

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

3


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

CHƢƠNG I: THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN
MỞ ĐẦU
Nghiên cứu đặc điểm của chất thải được tiến hành nhằm xác định khổi lượng và chủng
loại phát sinh từ một số nguồn được lựa chọn và một số đặc điểm khác của chất thải ví dụ như độ
ẩm năng lượng và thành phần hóa học. Tất cả các đặc điểm trên đóng vai trò rất quan trọng đối

với nhiều lĩnh vực khác nhau trong quản lý chất thải. Biết được khối lượng chất phát sinh là bao
nhiêu, ví dụ ở một đô thị, sẽ giúp chúng ta xác định được số lượng và kích cỡ các phương tiện
cần thiết để thu gom chất thải có thể giúp chúng ta xác định hoặc loại bỏ các phương thức xử lý
chất thải phù hợp và không phù hợp. Ví dụ, nếu chất thải có hàm lượng hữu cơ cao thì chế biến
phân compost sẽ là phương pháp thích hợp để xử lý. Đồng thời, nếu hàm lượng hữu cơ cao thì
việc thiêu đốt sẽ không hợp lý vì phương pháp này đòi hỏi nhiều nhiên liệu. Trong chương này
chúng ta nghiên cứu sự biến đổi của quá trình phát sinh chất thải và thành phần cấu tạo của chất
thải theo không gian và thời gian, đồng thời thảo luận về cách định lượng và dự đoán khối lượng
và thành phần của chất thải.
1.1 Định nghĩa về chất thải rắn
1.1.1 Nghị định số 38/2015/NĐ-CP
‾

Chất thải rắn là chất thải ở thể rắn hoặc sệt (còn gọi là bùn thải) được thải ra từ sản xuất,
kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác.



Chất thải thông thường là chất thải không thuộc danh mục chất thải nguy hại hoặc thuộc
danh mục chất thải nguy hại nhưng có yếu tố nguy hại dưới ngưỡng chất thải nguy hại.



Chất thải rắn sinh hoạt (còn gọi là rác sinh hoạt) là chất thải rắn phát sinh trong sinh hoạt
thường ngày của con người.

1.1.2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6705: 2009
‾

Chất thải rắn(solid waste): Chất thải ở thể rắn hoặc sệt, được thải ra từ quá trình sản xuất,

kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác. Chất thải rắn bao gồm chất thải
rắn nguy hại và chất thải rắn thông thường (không nguy hại).



Chất thải rắn thông thường [không nguy hại] (normal solid waste): là các loại chất thải
rắn đô thị, chất thải rắn công nghiệp không chứa hoặc có chứa lượng rất nhỏ các chất
hoặc hợp chất chưa đến mức có thể gây nguy hại tới môi trường và sức khỏe con người.

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

4


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN


Chất thải rắn đô thị (municipal solid waste): Chất thải rắn thông thường phát sinh từ cư
dân, doanh nghiệp, tổ chức trong khu vực đô thị.

1.1.3 EPA
‾

“ Solid waste means any garbage, refuse, sludge from a wastewater treatment plant, water
supply treatment plant, or air pollution control facility and other discarded materials
including solid,
industrial,

liquid,

commercial,

semi-solid,
mining

or contained

and

gaseous material,

agricultural operations,

and

resulting from

from community

activities, but does not include solid or dissolved materials in domestic sewage, or solid
or dissolved materials in irrigation return flows or industrial discharges. Solid wastes are
any discarded or abandoned materials.”
‾

"Chất thải rắn là rác, rác thải, bùn từ nhà máy xử lý nước thải, nhà máy xử lý nước, hoặc
cơ sở kiểm soát ô nhiễm không khí và các vật liệu phế thải khác bao gồm vật liệu dạng
rắn, lỏng, bán rắn hoặc chứa trong khí quyển, hoạt động khai thác mỏ và nông nghiệp, và
từ các hoạt động cộng đồng, nhưng không bao gồm các chất rắn hoặc các chất hòa tan
trong nước thải sinh hoạt, hoặc các vật liệu rắn hoặc hòa tan trong dòng chảy trở lại của
thủy lợi hoặc các xả công nghiệp. Chất thải rắn là bất kỳ vật liệu bỏ đi hoặc rơi rải. "

1.1.4. Định nghĩa chất thải rắn. (sách Quản lý chất thải rắn-Tập 1: Chất thải rắn đô thịGS.TS.Trần Hiếu Nhuệ)
‾

Chất thải rắn được hiểu là tất cả các chất thải phát sinh do các hoạt động của con người
và động vật tồn tại ở dạng rắn, được thải bỏ khi không còn hữu dụng hay khi không muốn
dùng nữa.

‾

Chất thải rắn là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong các hoạt động kinh
tế-xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất, các hoạt động sống và duy trì sự tồn
tại của cộng đồng…). Trong đó quan trọng nhất là các loại chất thải sinh ra từ các hoạt
động sản xuất và hoạt động sống.


Chất thải rắn đô thị (gọi chung là rác đô thị) được định nghĩa là: vật chất mà người
tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu vực đô thị mà không đòi hỏi được bồi thường cho
sự vứt rác đó. Thêm vào đó, chất thải được coi là chất thải rắn đô thị nếu chúng được
xã hội nhìn nhận như một thứ mà thành phố phải có rách nhiệm thu gom và tiêu hủy.



Theo quan niệm này, chất thải rắn đô thị có đặc trưng sau:
-

Bị vứt bỏ trong khu vực đô thị

-

Thành phố có trách nhiệm thu dọn.

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

5


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
1.2 Phân loại chất thải rắn
1.2.1 Phân loại theo nguồn thải
‾ Từ các khu dân cư (chất thải sinh thái)
‾ Từ các trung tâm thương mại
‾ Từ các công sở, trường học, công trình công cộng
‾ Từ các dịch vụ đô thi, sân bay
‾ Từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp
‾ Từ các hoạt động xây dựng đô thị
‾ Từ các trạm xử lý nước thải và từ các đường ống thoát nước của thành phố.
1.2.2 Theo vị trí hình thành: người ta phân biệt rác hay chất thải rắn trong nhà, ngoài nhà, trên
đường phố, chợ,…
1.2.3 Theo thành phần hóa học và vật lý: người ta phân biệt theo các thành phần hữu cơ, vô cơ,
cháy được, không cháy được, kim loại, phi kim loại, da, giẻ vụn, cao su, chất dẻo,…
1.2.4 Theo bản chất nguồn tạo thành
‾ Chất thải rắn sinh hoạt: là những chất thải liên quan đến các hoạt động của con người,
nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan, trường học, các trung tâm dịch
vụ, thương mại. Chất thải rắn sinh hoạt có thành phần bao gồm kim loại, sành sứ, thủy
tinh, gạch ngói vỡ, đất, đá, cao su, chất dẻo, thực phẩm thừa hoặc quá hạn sự dụng,
xương động vật, tre, gỗ, lông gà lông vịt, vải, giấy, rơm, rạ, xác động vật, vỏ rau quả,…
Theo phương diện khoa học, có thể phân biệt các chất thải rắn như sau:


Chất thải trực tiếp của động vật chủ yếu là phân, bao gồm phân người và phân của

các động vật khác.


Chất thải lỏng chủ yếu là bùn ga cống rãnh, là các chất thải ra từ các khu vực sinh

hoạt của dân cư.


Tro và các chất dư thừa thải bỏ khác bao gồm: các loại vật liệu sau đốt cháy, các

sản phẩm sau khi đun nấu bằng than, củi và các chất thải dễ cháy khác nhau trong gia
đình, trong kho của các công sở, cơ quan, xí nghiệp, các loại xỉ than.


Các chất thải rắn từ đường phố có thành phần chủ yếu là lá cây, que, củi, nilon, vỏ

bao gói,…
‾

Chất thải rắn công nghiệp: là chất thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất công

nghiệp, tiểu thủ công nghiệp. Các nguồn phát sinh chất thải công nghiệp gồm:

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

6

KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN


Các chế thải từ vật liệu trong quá trình sản xuất công nghiệp, tro, xit trong các nhà

máy nhiệt điện.


Các phế thải từ nhiên liệu phục vụ cho sản xuất.



Các phế thải trong quá trình công nghệ.



Bao bì đóng gói sản phẩm.

‾ Chất thải xây dựng: là các phế thải như đất, đá, gạch ngói, bê tông vỡ do các hoạt động
phá vỡ, xây dựng công trình,… chất thải xây dựng bao gồm:


Vật liệu xây dựng trong quá trình dỡ bỏ công trình xây dựng.



Đất đá do việc đào móng trong xây dựng.



Các vật liệu như kim loại, chất dẻo,…



Các chất thải từ các hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật như trạm xử lý nước thiên

nhiên, nước thải sinh hoạt, bùn cặn từ các cống thoát nước thành phố.
‾ Chất thải nông nghiệp: là những chất thải và mẩu thừa thải ra từ các hoạt động nông
nghiệp, thí dụ như trồng trọt, thu hoạch các loại cây trồng, các sản phẩm thải ra từ chế
biến sữa, của lò giết mổ,… Hiện tại việc quản lý và xả các loại chất thải nông nghiệp
không thuộc về trách nhiệm của các công ty môi trường đô thị của các địa phương.
1.2.5 Theo tính chất nguy hại
Chất thải nguy hại: bao gồm các loại hóa chất dễ gây phản ứng, độc hại, chất thải sinh
học dễ thối rữa, các chất dễ cháy, nổ hoặc các chất phóng xạ, các chất nhiễm khuẩn, lây lan,…
có nguy cơ đe dọa tới sức khỏe người, động vật và cây cỏ.
Nguồn phát sinh chất thải nguy hại chủ yếu từ các hoạt động y tế, công nghiệp và nông nghiệp.
 Phân loại gồm có:
Dễ nổ: Các chất thải ở thể rắn hoặc lỏng có thể nổ do kết quả của phản ứng hóa học khi tiếp
xúc với lửa hoặc do bị va đập, ma sát sẽ tạo ra các loại khí ở nhiệt độ, áp suất và tốc độ gây thiệt
hại cho môi trường xung quanh. Chính vì dễ nổ nên chúng có thể gây tổn thương da, bỏng và
thậm chí là tử vong; phá hủy công trình và thậm chí chết người.
Dễ cháy: Chất thải lỏng có nhiệt độ bắt cháy thấp hơn 60 độ C, chất rắn có khả năng tự bốc
cháy hoặc phát lửa do bị ma sát, hấp thu độ ẩm, do thay đổi hóa học tự phát trong các điều kiện
bình thường, khí nén có thể cháy. Đặc tính dễ cháy sẽ gây ra hỏa hoạn, bỏng, làm ô nhiễm không
khí và nguồn nước.

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

7

KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN


Chất thải lỏng dễ cháy: là các chất lỏng, hỗn hợp các chất lỏng hoặc chất lỏng chứa chất
rắn hòa tan hoặc lơ lững



Chất thải rắn dễ cháy : là các chất thải rắn có khả năng sẵn sàng bốc cháy hoặc phát lửa
do bị ma sát trong các điều kiện vận chuyển



Chất thải có khả năng tự bốc cháy: là chất thải rắn hoặc lỏng có thể tự nóng lên do tiếp
xúc không khí và có khả năng bắt lửa
Ăn mòn: Các chất thải thông qua phản ứng hóa học, sẽ gây tổn thương nghiêm trọng các

mô sống khi tiếp xúc hoặc trong trường hợp bị rò rỉ sẽ phá hủy các loại vật liệu, hàng hóa và
phương tiện vận chuyển.Các chất hoặc hỗn hợp các chất có tính axít mạnh (pH bằng 2 hoặc
nhỏ hơn 2), hoặc kiềm mạnh (pH bằng 12,5 hoặc lớn hơn 12,5). Việc ăn mòn có thể gây cháy
da, ảnh hưởng đến phổi và mắt, gây hư hại vật liệu công trình.
Dễ lây nhiễm: Chất thải nếu không được quản lý chặt chẽ, không đảm bảo an toàn trong
thu gom, lưu giữ, vận chuyển, xử lý thì các rủi ro, sự cố sẽ gây hậu quả rất nghiêm trọng, ảnh
hưởng đến môi trường sống và sức khỏe cộng đồng. Tùy thuộc vào đặc tính và bản chất của
chất thải mà khi thải vào môi trường sẽ gây nên các tác động khác nhau, lan truyền bệnh.
Phóng xạ:Các chất nguy hại do các cơ sở công nghiệp hóa chất thải ra có tính độc hại
cao, tác động xấu đến sức khỏe và chất phóng xạ trong y tế.Do đó xử lý chúng phải có những
giải pháp ký thuật để hạn chế tác động đọc hại đó.
Ôxy hóa: Chất thải có khả năng nhanh chóng thực hiện phản ứng ôxy hóa tỏa nhiệt mạnh

khi tiếp xúc với các chất khác, có thể gây ra hoặc góp phần đốt cháy các chất đó, sẽ gây ra
cháy nổ, gây nhiễm độc nguồn nước và không khí.
Có độc tính: Đầu tiên là độc tính cấp, các chất thải có thể gây tử vong, tổn thương
nghiêm trọng hoặc có hại cho sức khỏe qua đường ăn uống, hô hấp hoặc qua da. Độc tính từ
từ hoặc mạn tính, các chất thải có thể gây ra các ảnh hưởng từ từ hoặc mạn tính, kể cả gây
ung thư, do ăn phải, hít thở phải hoặc ngấm qua da. Sinh khí độc, các chất thải chứa các
thành phần mà khi tiếp xúc với không khí hoặc với nước sẽ giải phóng ra khí độc, gây nguy
hiểm đến con người và sinh vật. Đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng.

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

8


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
Có độc tính sinh thái: Các chất thải có thể gây ra các tác hại nhanh chóng hoặc từ từ đối
với môi trường thông qua tích lũy sinh học và/hoặc gây tác hại đến các hệ sinh vật.
Chất thải y tế nguy hại: là chất thải có chứa các chất hoặc hợp chất có một trong các đặc
tính gây nguy hại trực tiếp hoặc tương tác với các chất khác gây nguy hại tới môi trường và sức
khỏe của cộng đồng. Theo Quy chế quản lý chất thải y tế, các loại chất thải y tế nguy hại được
phát sinh từ các hoạt động chuyên môn trong các bệnh viện, trạm xá và trạm y tế. Các nguồn
phát sinh ra chất thải bệnh viện bao gồm:
-

Các loại bông băng, gạc, nẹp dùng trong khám bệnh, điều trị, phẫu thuật.

-

Các loại kim tiêm, ống tiêm.

-

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

-

Chất thải sinh hoạt từ các bệnh nhân

-

Các chất thải có chứa các chất có nồng độ cao sau đây: chì, thủy ngân, Cadmi.
Arsen, Xuanua,…

-

Các chất phóng xạ trong bệnh viện.

Các chất nguy hại do các cơ sở công nghiệp hóa chất thải ra có tính độc hại cao, tác động
xấu đến sức khỏe, do đó việc xử lý chúng phải có những giải pháp kỹ thuật để hạn chế tác động
độc hại đó.
Các chất thải nguy hại từ các hoạt động nông nghiệp chủ yếu là các loại phân hóa học,
các loại thuốc bảo vệ thực vật.
Chất thải không nguy hại: là những loại chất thải không chứa các chất và các hợp chất có
một trong các đặc tính nguy hại trực tiếp hoặc tương tác thành phần.
Trong số các chất thải của thành phố, chỉ có một tỷ lệ rất nhỏ có thể sơ chế dùng ngay
trong sản xuất và tiêu dùng, còn phần lớn phải hủy bỏ hoặc phải qua một quá trình chế biến phức
tạp, qua nhiều khâu mới có thể sử dụng lại nhằm đáp ứng nhu cầu khác nhau của con người.
Lượng chất thải trong thành phố tăng lên do tác động của nhiều nhân tố như: sự tăng trưởng và
phát triển của sản xuất, sự gia tăng dân số, sự phát triển về trình độ và tính chất của tiêu dùng
trong thành phố,…Các nguồn phát sinh chất thải, phân loại chất thải được trình bày ở hình 1.

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

9


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

Hình 1: Các nguồn phá sinh chất thải và phân loại chất thải

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

10


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
1.3 Thành phần và tính chất của chất thải rắn
Thành phần lý, hóa học của chất thải rắn đô thị rất khác nhau tùy thuộc vào từng địa
phương, vào các mùa khí hậu, các điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác.
Bảng 1:Các định nghĩa chi tiết của thành phần chất thải
Thành phần
1. Các chất cháy được
a. Giấy

Định nghĩa

e.

Các vật liệu làm từ giấy và bột
giấy

Hàng dệt
Có nguồn gốc từ các sợi
Thực phẩm
Các chất thải từ đồ ăn thực
phẩm
Cỏ, gỗ cũi, rơm Các vật liệu và sản phẩm được
rạ...
chế tạo từ gỗ,tre và rơm…
Các vật liệu và sản phẩm được
Chất dẻo
chế tạo từ chất dẻo

f.

Da và cao su

b.
c.
d.

Thí dụ

Các túi giấy, các mảnh bìa,
giấy vệ sinh …
Vải,len,nylon…
Các cọng rau, vỏ quả,thân
cây,lõi ngô…
Đồ dùng bằng gỗ như bàn,
ghế, thang giường, đồ chơi, vỏ
dừa…

Phim
cuộn,
túi
chất
dẻo,chai,lọ chất dẻo,các đầu
Các vật liệu và sản phẩm được vòi bằng chất dẻo, dây điện…
chế tạo từ da và cao su.
Bóng, giầy, ví, băng cao su…

Các loại vật liệu và sản phẩm
được chế tạo từ sắt mà dễ bị
2. Các chất không cháy
nam châm hút.
a. Các kim loại sắt
Các loại không bị nam châm
hút
Các loại vật liệu và sản phẩm
chế tạo từ thủy tinh
b. Các kim loại phi Bất kỳ các loại vật liệu không
sắt
cháy khác ngoài kim loại và
c. Thủy tinh
thủy tinh
Tất cả các loại vật liệu khác
không phân loại ở bảng này.
d. Đá và sành sứ
Loại này có thể được chia
thành 2 phần: kích thước lớn
hơn 5mm và loại nhỏ hơn
3. Các chất hỗn hợp

5mm

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

Vỏ
hộp,
dây
rào,dao, nắp lọ…

điện,hàng

Vỏ hộp nhôm, giấy bao gói,
đồ đựng…
Chai lọ, đồ đựng bằng thủy
tinh, bóng đèn …
Vỏ tra, ốc, xương, gạch, đá,
gốm…
Đá cuội, đất, cát, đất, tóc…

11


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

Bảng 2: Thành phần chất thải rắn theo nguồn phát sinh
Nguồn phát thải

% trọng lƣợng dao động

Nhà ở,thương mại, trừ các chất thải đặc biệt và

50-75

nguy hiểm
Chất thải đặc biệt (dầu, lớp xe, thiết bị điện,

3-12

bình điện,...)
Chất thải nguy hại

0.1 - 1

Cơ quan

3- 5

Xây dựng và phá dỡ

8-20

Các dịch vụ đô thị
Làm sạch đường phố

2-5

Cây xanh và phong cảnh

2-5

Công viên và các khu vực tiêu khiển

1.5 -3

Lưu vực đánh bắt

0.5- 1.2

Bùn đặc từ nhà máy xử lý

3-8

Bảng 3: Thành phần chất thải rắn theo tính chất vật lý
Thành phần

% trọng lƣợng dao động

Chất thải thực phẩm

6-25

Giấy

25-45

Bìa cứng

3-15

Chất dẻo

2-8

Vải vụn

0-4

Cao su

0-2

Da vụn

0-2

Rác làm vườn

0-20

Gỗ

1-4

Thủy tinh

4-16

Can, hộp

2-8

Kim loại không thép

0-1

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

12


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
Kim loại thép

1-4

Bụi, tro, gạch

0-10

Bảng 4: Thành phần và sự thay đổi thành phần theo mùa đặc trưng của chất thải sinh hoạt
ở Bắc Mỹ
Thành phần

% khối lƣợng

% thay đổi

Mùa mƣa

Mùa khô

11.1

13.5

Giấy

45.2

40

11.5

Nhựa dẻo

9.1

8.2

9.9

4

4.6

15

Chất thải vườn

18.7

24

28.3

Thủy tinh

3.5

2.5

28.6

Kim loại

4.1

3.1

24.4

Chất trơ và chất

4.3

4.1

4.7

100

100

Chất

thải

thực

Giảm

Tăng
21.6

phẩm

Chất hữu cơ khác

thải khác
Tổng cộng

Bảng 5: Thành phần chất thải rắn theo châu Âu

Nguồn: Laurent BONTOUX, Chất thải và Tác động của nó đối với Quản lý Chất thải ở Châu
Âu. EUR 18717 EN. Tháng 3 năm 1999.

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

13

KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
 Theo Băng Cốc,Thái Lan năm 2009

Hình 2: Thành phần chất thải rắn ở Băng Cốc, Thái Lan năm 2009
Nguồn: Created based on Solid Waste Management in Bangkok
1.3.1 Các phƣơng pháp phân tích thành phần và tính chất của chất thải rắn
Ba phương pháp cơ bản sau thường được sử dụng trong quá trình phân tích thành phần và
tính chất của chất thải rắn:
-

Phân tích /kiểm tra trực tiếp (nghiên cứu phân loại cổ điển )

-

Phân tích sản phẩm thị trường ( từ các cân bằng vật chất của khu vực )

-

Phân tích sản phẩm của chất thải (từ các quá trình xử lý )



Mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng. Không có phương pháp đơn độc
nào có thể phân tích được toàn bộ tính chất của phế thải.



Tại những khu vực thiếu các số liệu và các phương tiện, cần thiết phải phối hợp
các phương pháp để được kết quả hoàn chỉnh, tin cậy.

1.3.2 Nguyên tắc lấy mẫu chất thải rắn
Tùy thuộc mục đích nghiên cứu, các mẫu chất thải rắn thường được lấy ở những bãi rác tập
trung , trên xe tải của từng khu vực, từng phường . Phải điều tra theo mùa và phải được tiến hành
theo các phương pháp sau:
Bước 1: Đối với các mẫu để phân loại lý học

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

14


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
a. Đổ các chất thải đã được thu gom xuống sàn
b. Trộn kỹ các chất thải
c. Đánh trống chất thải theo hình nón
d. Chia hình nón thành 4 phần đều nhau và lấy 2 phần chéo nhau ( A+B)(B+C) nhập hai
phần vơi nhau và trộn đều
e. Chia mỗi phần chéo đã phối thành hai phần bằng nhau
f. Phối các phần chéo thành hai đống, sau đó lại lấy ra ở mỗi đống ½ phần (xấp xỉ khoảng
20-30 kg) để phân loại lý học.
Bước 2: Đối với các mẫu phân loại hóa học. Mẫu phân tích được lấy theo quy trình ở
phần III
Bảng 6: Thành phần chất thải rắn trong 100 kg mẫu ở bãi rác trung chuyển của quận
Thủ Đức.
Thành phần

Khối lƣợng (kg)

Chất thải thực phẩm

18

Giấy

3

Bìa cứng

0,5

Nilong

14

Vải vụn

4

Cao su

1,5

Da vụn

0,5

Rác làm vườn

0,9

Gỗ

1,2

Thủy tinh

0,5

Can, hộp

2

Kim loại không thép

0,4

Kim loại thép

0,8

Bụi, tro, gạch

2,7

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

15

KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

Chất thải thô
Phân tích thành phần lý học

Phân tích thành phần hóa học

2m3
Để phân tích trọng lượng riêng và thành phần

100kg – 120kg
Để tạo mẫu ban đầu

1 – 2kg chất thải tươi

20 kg
Độ ẩm

pH

Sấy khô tại nhiệt độ 102 – 1050C cho
tới khi trọng lượng không đổi
Nghiền nhỏ tới kích thước 1mm bằng máy nghiền
Sấy khô lại tại nhiệt độ 750C trong 2 giờ
Bảo quản trong bình cách ẩm
Lấy mẫu đã sấy 25g

6g

5g

50mg

2.5g

3g

2g

1g

1g

Các chất Chất Cacbon Nitơ Photpho Nhiệt lượng Sulfua Hydracacbon
bay hơi béo
thô
Độ tro
Chất lỏng

Tỷ số C/N

Protein

Nhiệt trị tinh

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

Nhiệt trị thô

16

KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
Hình 3 : Sơ đồ phân tích chất thải rắn
1.3.3 Nguyên tắc phân loại vật lý
Mẫu chất thải thu được từ bước 1 được phân ra các loại sau đó bỏ từng loại vào trong thùng
đựng riêng như sau:
a) Các chất cháy được
‾

Giấy

‾

Rác ( bao gồm cả thịt nhưng không bao gồm phần xương và vỏ sò )

‾

Hàng dệt

‾

Gỗ, cỏ, rơm rạ

‾

Chất dẻo, da, cao su

b) Các chất không cháy được
‾

Kim loại sắt

‾

Kim loại không phải sắt

‾

Thủy tinh

‾

Đá và sành ( không bao gồm xương và vỏ sò )

c) Các chất hỗn hợp
‾

Các chất hỗn hợp có kích thước lớn hơn 5mm

‾

Các chất hỗn hợp có kích thước nhỏ hơn 5mm.

( Tách các hổn hợp có kích thước nhỏ hơn 5mm và lớn hơn 5mm bằng cách sàng qua một
cặp sàng, phân nhiều loại càng tốt).
Cân và ghi lại trọng lượng của từng loại vào trong mẫu ghi sẵn trên cơ sở của trọng lượng
ướt và biểu thị theo phần trăm của toàn bộ mẫu.

1.4 Các chỉ tiêu vật lý

a) Trọng lượng riêng hay trọng lượng thể tích
Khối lượng riêng được định nghĩa là khối lượng vật chất trên một đơn vị thể tích, tính bằng
lb/ft3, lb/yd3, hoặc kg/m3. Điều quan trọng cần ghi nhớ rằng, khối lượng riêng của chất thải rắn
sinh hoạt sẽ rất khác tùy từng trường hợp: rác để tự nhiên không chưa trong thùng, rác chứa
trong thùng và không nén, rác chứa trong thùng và nén. Do đó, số liệu khối lượng riêng của chất
thải sinh hoạt chỉ có ý nghĩa khi được ghi chú kèm theo phương pháp xác định khối lượng riêng.
Nguyên tắc: lấy mẫu chất thải thu được theo quy trình ở mục 2.
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

17


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
Thể tích mẫu khoảng 50-100 lít .
1. Cho mẫu chất thải một cách nhẹ nhàng vào một thùng chứa đã biết thể tích ( thích hợp
nhất là thùng có dung tích 100 lít ) cho tới khi thùng được làm đầy
2. Nhấc thùng chứa lên cách mặt sàn 30 cm và thả xuống, lặp lại điều này 4 lần
3. Tiếp tục làm đầy thùng
4. Cân và ghi lại kết quả trong lượng của cả thùng và chất thải
5. Lấy kết quả ở bước 4 trừ đi trọng lượng thùng chứa
6. Lấy kết quả ở bước 5 chia cho dung tích của thùng chứa ta thu được tỷ trọng theo đơn vị
kg/lít. Làm điều này 2 lần và lấy kết quả trung bình.
Trọng lượng riêng của chất thải rắn (BD) được xác địn theo công thức sau:

trọng lượng thùng chứa+chất thải –(Trọng lượng thùng chứa)Dung
tích thùng chứa
Trong quá trình thực hành, dùng bình chứa với dung tích 40 lít.

13−1,540=0,2875 ��/�
6,5−1.540=0,125 ��/�

14,5−1,540=0,325 ��/� = 325 kg/m3
12−1,540 =0,2625 kg/l = 262,5 kg/m3
Trung bình: BDTB = 249,5 kg/m3.
b) Độ ẩm
Độ ẩm của chất rắn thường được biểu diễn theo một trong hai cách: tính theo thành phần
phần trăm khối lượng ướt và thành phần phần trăm khối lượng khô.
Quá trình thí nghiệm áp dụng phương pháp khối lượng ướt.Độ ẩm của chất thải rắn được
định nghĩa là lượng nước chứa trong một đơn vị trọng lượng chất thải ở trạng thái nguyên thủy.
Xác định độ ẩm được tuân theo công thức.

a−ba

%

Trong đó: a: trọng lượng ban đầu của mẫu
b: trọng lượng của mẫu sau khi sấy khô ở t0 =1050 C
Bảng 7: Khối lượng riêng của các chất thải rắn có trong sinh hoạt khu dân cư
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

18


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
Độ ẩm (% khối lượng ướt)

Loại chất thải

Khoảng dao động

Đặc trưng

Thực phẩm

50-80

70

Giấy

4-10

6

Carton

4-8

5

Nhựa

1-4

2

Vải

6-15

10

Cao su

1-a

2

Da

8-12

10

Rác vườn

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

Tro

6-12

6

Túi nilong

4-6

5

(Nguồn: công ty Green Eye Environment)

Nhóm thu gom chất thải từ các hộ gia đình để tiến hành xác định độ ẩm. khâu phân tích
thành phần chất thải rắn được thực hiện thủ công. Phân loại các chất thải rắn, cân khối lượng
từng mẫu mang đi sấy với nhiệt độ 105oC trong 2 giờ, mẫu được gói trong giấy bạc và sau đó
mang cân lại khối lượng.
Độ ẩm của nilong:

100−95,563100%=4,437%
100−91,368100%=8,632%
100−90,487100%=9,513%
Độ ẩm trung bình của 3 mẫu nilong: 7,5273%
Độ ẩm của hữu cơ:

200−67,262200=66,369%
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

19


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

200−62,943200=68,5285%
200−70,43200 = 64,785%
Độ ẩm trung bình của 3 mẫu hữu cơ: 66,56%
So sánh với bảng độ ẩm của nhóm thí nghiệm chưa tuyệt đối do trong quá trình sấy và
chưa phân loại chi tiết ( nilong bao gồm cả nhựa, xốp, giấy…). Hữu cơ được gói trong giấy bạc
trong quá trình sấy giấy bạc vẫn còn giữ lại nước nên sấy chưa khô hết. Vì vậy dẫn đến sai số
trong quá trình xác định đọ ẩm của nilong, chất hữu cơ.

1.5 Các chỉ tiêu hóa học
a) Chất hữu cơ
Lấy mẫu, nung ở 9500 C. Phần bay hơi đi là chất hữu cơ hay còn gọi là tổn thất khi nung,
thông thường chất hữu cơ dao động trong khoảng 40-60% . Trong tính toán, lấy trung bình 53%
chất hữu cơ.
b) Chất tro
Độ tro: là tỷ lệ lượng vật chất còn lại sau quá trình thiêu đốt chất thải. Độ tro càng nhỏ thì
quá trình cháy chất càng tốt
�� x 100%
a: khối lượng xỉ tro sau khi đốt
b: khối lượng chất thải ban đầu
Điểm nóng chảy của tro là nhiệt độ mà tại đó tro tạo thành từ quá trình đốt chất thải bị nóng
chảy và kết dính tạo thành dạng rắn. Nhiệt độ nóng cháy đặc trưng đối với xỉ từ quá trình đốt rác
sinh hoạt thường dao động trong khoảng từ 2000 đến 2200o F (1100o C đến 1200o C).

Lần 1:

14,64100�100%=14,64%

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

20


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

11,521200�100%=5,7605%
12,798200�100%=6,399%
9,101200�100%=4,5505%
Độ tro trung bình: 7,8375%

Lần 2:

4,62200�100%=2,31%
6,361200�100%=3,18%
5,996200�100%=2,998%
Độ tro trung bình: 2,8293%
Lần 1 kết quả sai số nhiều do quá trình đốt chưa tuyệt đối, chất thải rắn chưa thành tro hoàn
toàn, lượng nhiệt cung cấp không đủ.
c) Hàm lượng cacbon cố định
Là lượng cacbon còn lại sau khi đã loại các chất vô cơ khác không phải là cacbon trong tro,
hàm lượng này thường chiế khoảng 5-12%, trung bình là 7%. Các chất vô cơ khác trong tro bao
gồm thủy tinh, kim loại… Đối với chất thải rắn đô thị, các chất này có trong khoảng 15%-30%,
trung bình là 20%.
d) Nhiệt trị
Các giá trị tạo thành khi đốt chất thải rắn. Giá trị này được xác định theo công thức Dulông:
KJKg = 2,326 [145,4C +620 (H1/8O) +41.S]

Trong đó: C– thành phần nguyên tố cacbon, %;
H – thành phần nguyên tố hydro, %;
O – thành phần nguyên tố ôxy, %;
S – thành phần lưu huỳnh, %;
Thành phần hóa học của các hợp phần cháy được, đươc trình bày ở bảng 2

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

21


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

Bảng 8: Thành phần hóa học của các hợp phần cháy được của chất thải rắn
Hợp phần

% trọng lƣợng theo trạng thái khô
C

H

O

N

S

Tro

48

6,4

37,6

2,6

0,4

5

Giấy

3,5

6

44

0,3

0,2

6

Catton

4,4

5,9

44,6

0,3

0,2

5

Chất dẻo

60

7,2

22,8

Không xđ

Không xđ

10

Vải, hàng

55

6,6

31,2

4,6

0,15

2,45

Cao su

78

10

Không xđ

2

Không xđ

10

Da

60

8

11,6

10

0,4

10

Lá cây,cỏ

47,8

6

38

3,4

0,3

4,5

Gỗ

49,5

6

42,7

0,2

0,1

1,5

Bụi, gạch

26,3

3

2

0,5

0,2

68

Chất thải
thực phẩm

dệt

vụn tro

Số liệu trung bình về các chất dư trơ và nhiệt năng của chất thải rắn đô thị được trình bày
ở bảng 3.
Bảng 9: Số liệu trung bình về các chất dư trơ và nhiệt năng của chất thải rắn đô thị
Hợp phần

Chất trơ dƣ *(%)
Khoảng giá

Trung bình

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

Nhiệt trị KJ/Kg
Khoảng giá trị

Trung bình
22

KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
trị
Chất thải thực phẩm

2-8

5

3.489-6.978

4.652

Giấy

4-8

6

11.630-1.608

16.747,2

Catton

3-6

5

13.956-17.445

16.282

Chất dẻo

6-20

10

27.912-37.216

32.564

Vải vụn

2-4

2,5

15.119-18.608

17.445

Cao su

8-20

10

20.934-27.912

23.260

Da vụn

8-20

1

15.119-19.771

17.455

Lá cây,cỏ…

2-6

4,5

2.326-18.608

6.512,8

0,6-2

1,5

17.445-19.771

18.608

Thủy tinh

96-99+

98

116.3-22.6

18.608

Can hộp

96-99+

98

232,6-1.163

697,8

Phi kim loại

90-99+

96

Không xđ

Không xđ

Kim loại

94-99+

96

232,6-1.163

697,8

60-80

70

2.326-11.630

6.978

9.304-12.793

10.467

Gỗ

Bụi, tro, gạch

Tổng hợp

1.6 Các chỉ tiêu sinh học
Ngoại trừ nhựa, cao su, da, phần chất hữu cơ của hầu hết chất thải rắn sinh hoạt có thể được

phân loại như sau:
1. Những chất tan được trong nước như đường, tinh bột, amino acid, và các acid hữu cơ
khác
2. Hemicellulose là sản phẩm ngưng tụ của đường 5 carbon, đường 6 carbon
3. Cellulose là sản phẩm ngưng tụ của glucose, đường 6 cảbon
4. Mỡ, dầu và sáp là những ester của rượu và acid béo mạch dài
5. Ligrin là hợp chất cao phân tử chứa các vòng thơm và các nhóm methoxyl (-OCH3 )
6. Lignocellulose
7. Proteins là chuỗi các amino acid
Đặc tính sinh học quan trọng nhất của thành phần chất hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt
là hầu hết các thành phần này đều có khả năng chuyển hóa sinh học tạo thành các khí, chất rắn
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

23


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
hữu cơ trơ, và các chất vô cơ. Mùi và ruồi nhặng sinh ra trong quá trình chất hữu cơ bị thối rữa
(rác thực phẩm) có trong chất thải rắn sinh hoạt.
1.6.1 Khả năng phân hủy sinh học của các thành phần chất hữu cơ
Hàm lượng chất rắn bay hơi (VS), xác định bằng cách nung ở nhiệt độ 5500C, thường
được sử dụng để đánh giá khả năng phân hủy sinh học của chất hữu cơ trong chất thải rắn sinh
hoạt. Tuy nhiên, việc sử dụng chỉ tiêu VS để biểu diễn khả năng phân hủy sinh học của phần
chất hữu cơ có trong chất thải rắn sinh hoạt là không chính xác vì một số thành phần chất hữu cơ
rất dễ bay hơi nhưng rất khó chịu phân hủy sinh học. ( ví dụ giấy in báo, và nhiều loại cây
kiểng).
Bảng 10: Thành phần có khả năng phân hủy sinh học của một số chất thải hữu cơ tính theo hàm
lượng lignin
Thành phần

VS(% của chất rắn Hàm

lượng

lignin Phần có khả năng

tổng cộng TS)

(LC), (%VS)

phân hủy sinh học

7-15

0.4

0.82

Giấy in báo

94

21.9

0.22

Giấy công sở

96.4

0.4

0.82

Carton

94

12.9

0.47

Rác vườn

50-90

4.1

0.72

Rác thực phẩm
Giấy

1.6.2 Sự hình thành mùi
Mùi sinh ra khi tồn trữ chất thải rắn trong thời gian dài giữa các khâu thu gom, trung
chuyển và thải ra bãi rác nhất là ở những vùng khí hậu nóng do quá trình phân hủy kị khí các
chất hữu cơ dễ bị phân hủy có trong chất thải rắn sinh hoạt. Ví dụ, trong điều kiện kị khí, sulfate
có thể bị khử thành sulfide (S2-), sau đó thành sulfide kết hợp với hydro tạo thành H2 S. Quá trình
này có thể biểu diễn theo các phương trình sau :

2CH3 CHOHCOOH + SO 4 2- -> 2CH3 COOH + S2- +H2 O + CO 2
Lactate

Sulfate

Acetate

Sulfide

4H2 + SO 4 2- -> S2- + 4H2 O
THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

24


KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
S2- + 2H -> H2 S
Ion Sulfide có thể kết hợp với muối kim loại sẵn có, ví dụ muối sắt , tạo thành sulfide kim loại:
S2- + Fe2+ -> FeS
Màu đen của chất thải rắn đã phân hủy kị khí ở bãi chôn lấp chủ yếu là do sự hình thành
các muối sulfide kim loại. Nếu tạo thành các muối này, vấn đề mùi của bãi chôn lấp sẽ trở nên
nghiêm trọng hơn.
Các hợp chất hữu cơ lưu huỳnh khi bị khử sẽ tạo thành những hợp chất có mùi hôi như
methyl mercaptan và aminobutyric acid.
CH3 SCH2 CH2 CH(NH2 )COOH +2H -> CH3 SH + CH3 CH2 CH2 (NH2 )COOH
Methionine

Methyl mercaptan

Aminobutyric acid

Methymercatan có thể bị thủy phân tạo thành methyl alcohol và hydrogen sulfide :
CH3 SH + H2 O -> CH4 OH + H2 S
1.6.3 Sự sinh sản ruồi nhặng
Vào mùa hè cũng như tất cả các mùa của những vùng có khí hậu ấm áp, sự sinh sản ruồi
ở khu vực chứa rác là vẫn đề đáng quan tâm. Quá trình phát triền từ trứng thành ruồi thường ít
hơn 2 tuần kề từ ngày đẻ trứng. Thông thường chu ký phát triển của ruồi ở khu dân cư từ trứng
thành ruồi có thể biểu diễn như sau:
Trứng phát triển

: 8-12 giờ

Giai đoạn đầu của ấu trùng : 20 giờ
Giai đoạn thứ 2 của ấu trùng: 24 giờ
Giai đoạn thứ 3 của ấu trùng : 3 ngày
Giai đoạn nhộng

: 4-5 ngày

Tổng cộng

: 9-11 ngày

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

25