Nghiên cứu xây dựng hệ thống điều khiển giám sát quá trình xử lý rác thải sinh hoạt công suất khoảng 10 tấn ngày

Trang 1

Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------------------------------------

HỌC VIÊN: NGUYỄN CAO TÚ UYÊN

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
GIÁM SÁT QUÁ TRÌNH XỬ LÝ RÁC THẢI SINH HOẠT CÔNG
SUẤT KHOẢNG 10 TẤN/NGÀY.

Chuyên ngành

: Điều Khiển Học Kỹ Thuật

Mã số ngành

: ĐKKT13

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2004


Trang 1
CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN MỘNG HÙNG.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Cán bộ chấm nhận xét 1:
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Cán bộ chấm nhận xét 2:
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Luận văn thạc só được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SĨ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày … tháng 11 naêm 2004


Trang 2

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Ngày nay, bảo vệ môi trường trên cơ sở phát triển kinh tế bền vững đã trở
thành vấn đề sống còn của nhiều quốc gia trên thế giới. Ở nước ta cũng như
nhiều nước đang phát triển khác, vấn đề môi trường bên cạnh tính chiến lược
quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế – xã hội còn có tính cấp thiết và
thời sự. Vì sự ô nhiễm môi trường không những ảnh hưởng xấu đến mỹ quan
của các thành phố, các khu đô thị, mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh
thái và đời sống con người.
Thành phố Hồ Chí Minh, trung tâm văn hóa, du lịch, thương mại và công
nghiệp lớn nhất nước ta, với tốc độ phát triển kinh tế cực nhanh (12%/năm)
cùng việc khai thác các nguồn tài nguyên, quá trình công nghiệp hóa và đô thị
hóa ngày càng mạnh đã làm nảy sinh hàng loạt vấn đề về môi trường có nguy

cơ gây nguy hại môi sinh của thành phố.
Hiện nay, tại TP.HCM, rác đô thị không những là vấn đề nhức nhối đối với
các nhà lãnh đạo, quản lý, quy hoạch mà còn là sự lo lắng của người dân thành
phố. Do đó, việc đầu tư về thời gian nghiên cứu và cơ sở vật chất để cải tạo hệ
thống xử lý rác hiện nay là vấn đề cấp thiết và mang tính chiến lược.
Do thời gian có hạn và do việc nghiên cứu mang tính chuyên ngành nên
luận văn sẽ không đi sâu vào vấn đề môi trường mà chỉ tập trung và các nhiệm
vụ chính sau:
Nghiên cứu tìm hiểu sơ bộ loại rác thải sinh hoạt ở đô thị và các phương
pháp xử lý tiên tiến hiện nay (trên thế giới và trong nước).
Chọn công nghệ xử lý là phân loại và thiêu đốt (qua lò đốt)
Trên cơ sở đó xây dựng hệ thống điều khiển giám sát (kiểu SCADA cục
bộ) cho quá trình treân.


Trang 5

LỜI CÁM ƠN
*****************************
Em xin gởi lời cám ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Mộng Hùng - người
thầy đã hướng dẫn tận tình để em có thể hoàn thành Luận Văn này.
Em xin cám ơn tất cả Quý Thầy Cô đã tận tình dạy dỗ để em có được kiến
thức của ngày hôm nay.
Con xin cám ơn Bố Mẹ và Gia Đình đã luôn ở bên cạnh động viên con
trong học tập cũng như trong những lúc khó khăn.
Cám ơn tất cả các bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ để tôi có thể hoàn
thành Luận Văn này.


Trang 3

MỤC LỤC LUẬN VĂN
Chương 1: Tổng quan về rác thải sinh hoạt đô
thị và phương pháp xử lý --------------------------------------------------------- 6
1.1 Tổng quan về hiện trạng rác thải tại TP.HCM --------------------6
1.2 Thực trạng rác thải sinh hoạt đô thị tại TP.HCM------------------9
1.3 Hệ thống quản lý rác thải tại TP.HCM --------------------------- 11
1.4 Xử lý rác thải --------------------------------------------------------- 15

Chương 2: Phương pháp đốt và ưu nhược điểm
so với các phương pháp khác ---------------------------------------------------23
2.1 Giới thiệu ------------------------------------------------------------- 23
2.2 Quy trình thiêu đốt cơ bản ------------------------------------------ 23
2.3 Giới thiệu một số loại lò đốt đang được sử dụng
trong nước và trên thế giới ---------------------------------------------- 24
2.4 Ưu, nhược điểm của phương pháp đốt
so với các phương pháp khác ------------------------------------------- 29

Chương 3: Sơ đồ khối tổng quan và
nguyên lý hoạt động của lò đốt rác thải sinh hoạt ------------------------30
3.1 Giới thiệu sơ lược về loại lò đốt rác sử dụng -------------------- 30
3.2 Các thông số của lò-------------------------------------------------- 31
3.3 Sơ đồ khối tổng quan của quy trình xử lý------------------------- 32
3.4 Nguyên lý hoạt động ------------------------------------------------ 33


Trang 4

Chương 4: Phương pháp điều khiển và
các lý thuyết liên quan--------------------------------------------------------- 37

4.1 Hệ thống điều khiển và giám sát (SCADA) --------------------- 37
4.2 MTU (Master Terminal Unit) -------------------------------------- 43
4.3 RTU (Remote Terminal Unit)-------------------------------------- 44
4.4 Thiết bị điều khiển trung tâm -------------------------------------- 46
4.5 Truyền thông và giao tiếp giữa các phần tử
trong hệ thống SCADA-------------------------------------------------- 46

Chương 5: Lựa chọn thiết bị và công nghệ cho hệ thống ---------------61
5.1 Cấu trúc của hệ SCADA cho hệ thống xử lý
rác thải sinh hoạt -------------------------------------------------------- 62
5.2 Đối tượng điều khiển ------------------------------------------------ 62
5.2 Phần mềm để xây dựng các hệ SCADA-------------------------- 65
5.3 Bộ điều khiển trung tâm PLC -------------------------------------- 71

Chương 6: Kết quả thực hiện và hướng mở rộng của đề tài -----------74
6.1 Kết quả thực hiện ---------------------------------------------------- 74
6.2 Hướng mở rộng của đề tài ------------------------------------------ 74
Tài liệu tham khảo ------------------------------------------------------------- 79
Phụ lục --------------------------------------------------------------------------- 79
Các chữ viết tắt ----------------------------------------------------------------- 83


Trang 83

CÁC TỪ VIẾT TẮT DÙNG TRONG ĐỀ TÀI
1. SCADA

: Supervisory Control and Data Acquisition

2. PLC

: Programmable Logic Controller

3. LAN

: Local Area Network

4. RTDB

: Real Time Database

5. HMI

: Human Machine Interface

6. SQL

: Structured Query Language

7. ODBC

: Open Database Connectivity

8. MTU

: Master Terminal Unit

9. RTU

: Remote Terminal Unit

10. DDE

: Dynamic Data Exchange

11. DLL

: Dynamic Link Library

12. OLE

: Object Linking and Embedding

13. API

: Application Program Interface

14. RPC

: Remote Procedure Call

15. WinCC

: Windows Control Center


Trang 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI SINH HOẠT ĐÔ THỊ VÀ
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

1.1 Tổng quan về hiện trạng rác thải tại TP.HCM:
1.1.1 Đặt vấn đề:
Thành phố Hồ Chí Minh là một thành phố ra đời từ thế kỷ 17, nằm trên
hữu ngạn và phần tả ngạn sông Sài Gòn. Nhìn chung địa hình bằng phẳng có xu
hướng nghiêng dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Chiều dài 150km từ Củ Chi
đến Duyên Hải. Chiều rộng 50km từ Thủ Đức đến Bình Chánh. Diện tích toàn
thành phố: 2056km2.
Về dân số, dự đoán đến năm 2005 thành phố sẽ có khoảng 8 triệu người,
không kể 300.000 khách du lịch và vãng lai mỗi ngày. Với hơn 700 nhà máy, xí
nghiệp lớn, nhỏ và 24.000 cơ sở tiểu thủ công nghiệp khu vực nội thành hàng
ngày thải ra một lượng khá lớn chất thải. Chúng gồm 3 loại: chất thải lỏng
(nước thải), chất thải rắn (rác thải) và chất thải khí (khí thải). Cho đến nay các
loại chất thải này hầu hết đều đổ trực tiếp vào môi trường mà không qua bất cứ
giai đoạn xử lý nào cả. Chính vì thế môi trường Thành Phố Hồ Chí Minh ngày
càng bị ô nhiễm nặng nề.
Riêng đối với rác, trong những năm gần đây thành phố thải ra khoảng
800.000 – 1.000.000 tấn/năm (~5000 tấn/ngày). Với khối lượng rác khổng lồ
như thế, nếu không được thu gom, xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm nghiêm
trọng cho đời sống nhân dân, ảnh hưởng đến cảnh quan thành phố.
Hiện trạng hệ thống xử lý rác hiện nay của thành phố còn rất kém do thu
gom chưa hợp lý, ý thức người dân chưa cao, phương pháp xử lý lạc hậu… Việc
đưa ra biện pháp giải quyết hữu hiệu vấn đề rác đô thị tại thành phố Hồ Chí
Minh và từng bước hạn chế những ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường là việc
làm cấp bách, thiết thực và mang tính chiến lược.


Trang 7

1.1.2 Nguồn gốc rác thải đô thị tại TP. Hồ Chí Minh:
Tình hình thải rác tại TP.Hồ Chí Minh trong những năm gần đây có nhiều

chuyển biến phức tạp, thành phần rác thải ra cũng đa dạng và ngày càng gia
tăng về mặt khối lượng. Một số loại rác thải đô thị như: rác khu thương mại, rác
xà bần, rác công nghiệp…trước đây ít thì những năm gần đây mức độ tăng ngày
càng cao. Rác thải đô thị tại TP. Hồ Chí Minh có thể chia thành các loại sau:
Rác nhà (rác hộ dân): phát sinh từ các hộ gia đình, các biệt thự, chung
cư…rác nhà chiếm 2/3 là chất hữu cơ từ thực phẩm nhà bếp, phần còn lại là giấy
vụn, vải, bìa carton, rác quét nhà, xương, da, cao su, tro, thủy tinh, vỏ đồ
hộp…Ngoài ra, rác hộ dân còn có thể chứa một phần các chất thải độc hại.
Rác khu thương mại: phát sinh từ hoạt động buôn bán của các cửa hàng
bách hóa, nhà hàng, khách sạn, siêu thị…thành phần chủ yếu bao gồm: giấy,
carton, plastic, gỗ, thực phẩm, thủy tinh, kim loại, vỏ xe, đồ điện gia dụng.
Ngoài ra, rác khu thương mại còn có thể chứa một phần các chất thải độc hại.
Rác quét đường: phát sinh từ hoạt động vệ sinh đường phố, khu vui choi
giải trí…gồm cát đá, lá cây, giấy vụn, bao nylon, rác do khách bộ hành, người đi
xe vứt, ngoài ra còn có rác do người dân vứt bừa bãi, bùn cống rãnh, xác súc
vật…
Rác cơ quan, công sở, trường học: phát sinh từ các cơ quan, xí nghiệp,
trường học, nhà tù, văn phòng làm việc…giấy là thành phần chủ yếu, các loại
còn lại giống như rác khu thương mại.
Rác bệnh viện: bao gồm rác sinh hoạt và rác y tế phát sinh từ hoạt động
khám chữa và nuôi bệnh trong các bệnh viện và các cơ sở y tế. Riêng rác y tế
có thành phần phức tạp bao gồm các bệnh phẩm, kim tiêm, ống thuốc, chai lọ,
các loại thuốc quá hạn sử dụng…có khả năng lây nhiễm và độc hại đối với sức
khỏe cộng đồng nên được thu gom, vận chuyển và xử lý riêng.


Trang 8

Rác xây dựng: phát sinh từ các hoạt động xây dựng và tháo dỡ các công
trình xây dựng, đường giao thông…thành phần bao gồm: các loại xà bần, đồ gỗ,

thép, bê tông, gạch, thạch cao…
Rác công nghiệp: nhất là công nghiệp thực phẩm như các nhà máy chế
biến đồ hộp xuất khẩu thường thải ra các chất hữu cơ dễ thối rữa. Rác này có
thể gom chung với rác sinh hoạt. Rác từ các ngành công nghiệp cơ khí vàcác
ngành công nghiệp sản xuất khác cũng chiếm 1 lượng khá lớn.
Một cách tổng quát, về phương diện quản lý rác thải từ các nguồn phát
sinh trên có thể chia thành các loại sau:
Rác thải sinh hoạt.
Rác thải xây dựng.
Rác thải y tế.
Rác thải nguy hại (rác thải công nghiệp độc hại, chất thải độc hại từ hộ
gia đình, khu thương mại…)
nước ta do khí hậu ẩm ướt nên độ ẩm của rác rất cao và nó phụ thuộc
vào mùa mưa hay mùa nắng mà dao động khoảng 50% - 80%. Tỷ trọng rác đô
thị khoảng 450–500 kg/m3. Thành phần rác thành phố rất phức tạp do nó là hỗn
hợp nhiều vật chất khác nhau, trong đó chiếm đa số là rác hữu cơ. Rác hữu cơ
phân hủy nhanh, tỏa mùi khó chịu và là môi trường cực kỳ hấp dẫn cho chuột
bọ, ruồi muỗi, và các sinh vật gây bệnh…tạo điều kiện cho chúng sinh sản và
phát triển.

Luận văn chỉ tập trung vào việc xử lý rác thải sinh hoạt đô thị.


Trang 9

1.2 Thực trạng rác thải sinh hoạt đô thị tại TP.HCM:
1.2.1 Đặc điểm:
Khối lượng rác thải sinh hoạt của TP.HCM trong những năm gần đây tăng
nhanh với mức tăng trung bình hàng năm là 8% do các yếu tố sau:
-

Tốc độ công nghiệp hóa cao

-

Sự phát triển kinh tế

-

Mức sống của người dân được nâng cao.

-

Rác sinh hoạt chở đến các bãi rác có thành phần như sau: 60% là chất thải

hữu cơ dễ phân hủy; các loại plastic khó tái chế; rác từ các cơ sở tiểu thủ công
nghiệp như: vải sợi, đế giày dép cao su; rác thải nguy hại: bóng đèn, bông băng
y tế các gia đình; hầu như không có hay rất ít rác kim loại, thủy tinh.
STT

Thành phần

Tỷ lệ (%)

1

Thực phẩm

65-95

2

Giấy

0.5-2.5

3

Carton

0-0.2

4

Vải

0-18

5

Nylon

2-19

6

Nhựa cứng

0-1.5

7

Da

0-3

8

Gỗ

0-1

9

Cao su mềm

0-0.5

10

Cao su cứng

0

11

Lon, đồ hộp

0-0.6

12

Kim loại màu

0-1.3

13

Sắt

0-1


Trang 10

14

Thủy tinh

0-3

15

Sành, sứ

0-1.2

16

Xà bần, tro

0-5

1.2.2 Khối lượng rác thải sinh hoạt tại TP.HCM (tính từ 1998 đến 6 tháng
đầu năm 2004):
Khối lượng

Năm

Tấn/năm

Tấn/ngày

1998

899.568

2.465

1999

1.017.223

2.787

2000

1.167.088

3.189

2001

1.369.359

3.752

2002

1.568.477

4.297

2003

1.509.054

4.134

6T/2004

758.305

4.167

Biểu đồ lượng rác thải sinh hoạt tại TP.HCM:
Tấn/ngày
4500
4000
3500

3000
2500
2000
1500
1000
500
1998

1999

2000

2001

2002

2003

6/2004

năm


Trang 11

(nguồn từ Công Ty Môi Trường Đô Thị TP.HCM)

1.2.3 Dự đoán khối lượng rác thải sinh hoạt đô thị của TP.HCM đến năm
2010:
Năm

Tổng số

Sinh hoạt

Xây dựng

Sinh hoạt

Xây dựng

(tấn/năm)

(tấn/năm)

(tấn/ngày)

(tấn/ngày)

2005

2.288.550

1.806.385

482.165

4.949

1.321

2006

2.471.780

1.950.925

520.855

5.345

1.427

2007

2.669.610

2.107.145

562.465

5.773

1.541

2008

2.883.135

2.275.775

607.360

6.235

1.664

2009

3.113.815

2.457.910

655.905

6.734

1.797

2010

3.362.745

2.654.280

708.465

7.272

1.941

(nguồn từ Công Ty Môi Trường Đô Thị TP.HCM)
1.3 Hệ thống quản lý rác thải tại TP.HCM:
1.3.1 Quy trình thu gom và vận chuyển rác:
Quy trình 1: Nguồn phát sinh rác → lên xe đẩy tay, xe 3 bánh → đến
điểm tập trung → lên xe ép rác → bãi đổ
Nguồn rác từ đường phố, hộ dân được công nhân vệ sinh thu gom lên xe
đẩy tay và được kéo đến điểm hẹn nhất định, tại đây rác được đưa lên xe ép
loại 7 tấn chở ra bãi rác đổ.
Ưu điểm: Xoá bỏ được các bô rác gây mùi hôi cùng với ruồi muỗi xung
quanh. Giảm chi phí xây dựng bô rác, công nhân giữ bô. Rác được vận chuyển
đến bãi rác trong các xe ép kín nên trong quá trình vận chuyển không rơi vãi ra
dọc đường, không bay mùi hôi ảnh hưởng xấu đến người đi đường.


Trang 12

Nhược điểm: Do việc thu gom rác bằng tay mà lượng rác ít, nhiều khác
nhau tùy ngày, phụ thuộc vào sức khỏe của công nhân nên các xe đẩy tay
không đến điểm hẹn đúng giờ, gây lãng phí thời gian và trong quá trình xe đẩy
tay chờ xe ép, rác sẽ gây mùi hôi ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
Quy trình 2: Nguồn phát sinh rác → lên xe đẩy, xe Lavis 3 bánh → đổ
xuống bô rác → xúc lên xe tải → bãi đổ
Nguồn rác từ đường phố, hộ dân đïc gom lên xe đẩy tay, còn rác chợ
được gom lên xe Lavis 3 bánh, sau đó kéo đến đổ ở bô rác, xuồng rác. Tại đây
sau khi rác tập trung nhiều được xe xúc lấy rác đổ lên xe tải chở ra bãi đổ.
Nhược điểm: Tồn tại các bô rác trong thành phố gây ô nhiễm môi trường.
Còn sử dụng xe đẩy tay nên số công nhân nhiều, tốn nhiều sức công nhân khi
kéo xe đến bô, xuồng rác. Tốn nhiều tiền đầu tư, sửa chữa các bô rác, chi phí
công nhân giữ bô rác, mua sắm xe xúc. Trong quá trình xúc rác có thể gây hư

hỏng mặt đường, xe tải vận chuyển rác hở nên rác rơi vãi dọc đường và bay mùi
hôi thối.
Quy trình 3: Nguồn rác → lên xe đẩy tay → đến điểm tập trung → lên
xe → ép rác loại nhỏ → trạm trung chuyển → đổ lên xe tải → bãi đổ.
Quy trình này có ưu nhược điểm giống như quy trình trên. Mặt khác phải
sử dụng trạm trung chuyển vì vấn đề kinh tế. Nếu cho loại xe ép rác nhỏ 2 tấn –
4 tấn chạy thẳng ra bãi đổ thì không kinh tế bằng cách sử dụng trạm trung
chuyển, ở đây rác được chuyển sang các xe tải lớn hơn để chở đến bãi rác.
Quy trình 4: Nguồn phát sinh rác → lên xe ép → đến bãi đổ
Quy trình này được áp dụng ở Quận 1, nguồn rác chủ yếu từ các nhà hàng,
khách sạn được đem đổ trực tiếp vào xe ép và chở thẳng ra bãi đổ. Quy trình
này khắc phục các nhược điểm trên nhưng tiền đầu tư mua xe rất cao.
1.3.2 Đánh giá hệ thống thu gom rác thải sinh hoạt taïi TP.HCM:


Trang 13

Việc thu gom vận chuyển rác của thành phố được 3 đội vận chuyển 1, 2, 3
của Công Ty Dịch Vụ Công Cộng cùng với Hợp Tác Xã Vận Tải rác công
nghiệp các Xí nghiệp Công Trình Đô Thị các quận huyện thực hiện. Hệ thống
các công trình thu gom, vận chuyển rác gồm có trạm trung chuyển P.12 Quận
Gò Vấp và 14 bô rác. Phương tiện thu gom, vận chuyển, xúc hốt rác gồm có
1995 xe đẩy tay (dung tích thùng chứa 672 lít), 305 xe cơ giới các loại: cụ thể là
64 xe ép rác 2 tấn; 21 xe ép loại 7-10 tấn; 21 xe xúc; 121 xe tải loại 7 tấn; 24 xe
ép loại 4 tấn; 05 xe xuồng; 30 xe Lavis; 19 xe tải loại 2 tấn.
-

Hiện nay, CITENCO đang áp dụng công nghệ thu gom rác bằng xe ép lớn

(hệ thống xe ép rác kín) và chở thẳng tới bãi chôn lấp thay cho việc thu gom

bằng xe đẩy tay và tập trung rác quá tải và hạn chế được ô nhiễm môi trường.
-

Thời gian vừa qua CITENCO đã thí điểm xây dựng 4 bô rác cơ giới hay

còn gọi là trạm ép rác kín để thay thế các bô rác và các điểm hẹn quanh vùng,
khắc phục việc mất vệ sinh tại các điểm này và tăng cường hiệu quả của
phương tiện vận chuyển.
-

Tất cả các loại xe chuyên dùng của ngành vệ sinh đô thị lưu thông trên

đường đều thực hiện được các yêu cầu sau:
•

Có lắp đặt hệ thống chứa nước thải, không để nước rác chảy trên đường.

•

Các bánh xe và thành xe được rửa sạch khi ra vào trạm trung chuyển, bô

rác, trạm ép rác kín.
•

Không chở rác quá tải , quá thùng xe quy định.

•

Phủ bạt che kín thùng xe và miệng gàu tiếp nhận rác.

•

Tại các trạm trung chuyển, bô rác, trạm ép rác kín:

•

Có hệ thống lưu chứa và xử lý nước rác.

•

Có hệ thống cây xanh che phủ bao quanh công trình.


Trang 14

Xe ba gác đẩy tay cải tiến, sử dụng thùng 660 lít có nắp đậy trên sàn xe

•

ba gác hoặc loại thùng 660 lít có bánh lớn có thể tự hành, có thùng chứa kín, tiêu
chuẩn đồng bộ đang được thí điểm thuận lợi trong việc cơ giới hoá khâu chuyển
giao rác, rác được đổ trực tiếp vào gàu ép theo chu trình kín nên giảm thiểu được
mùi hôi và sự rơi vãi.
Sau khi hoàn thành công tác trong ngày, các loại xe được phun nước xịt

•

rửa dầu mỡ, chống rỉ sét. Thực hiện định kỳ công tác duy tu sửa chữa, sơn bảo
đảm phương tiện an toàn, mỹ quan khi lưu thông trong đô thị.
-

Tuy nhiên, bên cạnh đó hệ thống thu gom vận chuyển rác sinh hoạt tại

TP.HCM vẫn còn nhiều bất cập cần phải được nghiên cứu đổi mới công nghệ và
loại phương tiện mới thích hợp hơn, hiệu quả hơn.
-

Do việc phân loại rác tại nguồn chưa được thực hiện nên công tác thu gom

vận chuyển gặp nhiều khó khăn. Nếu có sự phân loại rác tại nguồn thì có thể
tận dụng phần rác dễ phân huỷ để làm phân hữu cơ, sẽ giảm khối lượng rác phải
xử lý.
-

Các công ty công trình đô thị và các công ty tư nhân chỉ có thể thu gom

được 80% chất thải phát sinh trên địa bàn thành phố, 20% còn lại không thể
kiểm soát được. Hầu hết các loại chất thải này được thải bỏ tại những nơi không
phù hợp như kênh rạch, sông hoặc là những khu đất trống hoặc trong khuôn viên
gia đình. Những người thu gom rác gặp một số khó khăn và vất vả khi rác không
được đổ đúng nơi quy định.
-

Các xí nghiệp công trình đô thị quận huyện được phép mua phương tiện

thu gom, vận chuyển nhưng những phương tiện này lại không đồng bộ, không
đúng quy cách, không đảm bảo yêu cầu sử dụng đã gây nhiều khó khăn trong
việc triển khai công nghệ làm rác mới cũng như trong quá trình phối hợp tác
nghiệp giữa các lực lượng làm rác, dẫn đến chất lượng vệ sinh không đảm bảo.

Trang 15

-

Những người thu gom rác dân lập làm việc trong điều kiện không đảm bảo

về vệ sinh và an toàn lao động ví dụ không được trang bị bảo hộ lao động. Các
loại xe đẩy tay làm việc trong điều kiện vận hành kém, các xe đẩy tay không
theo một tiêu chuẩn nào, được che chắn tạm bợ, cơi nới vượt cao, thường xuyên
trong tình trạng để hở, không kín đáy, làm ảnh hưởng đến an toàn vệ sinh và
môi trường.
-

Các điểm hẹn luôn thay đổi về số lượng cũng như vị trí, gây khó khăn cho

công tác thu gom.
1.4 Xử lý rác thải:
1.4.1 Xu hướng xử lý rác thải trên thế giới:
Hiện nay, trên thế giới có nhiều phương pháp tiên tiến xử lý rác thải khác
nhau. Nhưng chủ yếu vẫn là 04 phương pháp sau:
-

Thiêu đốt

-

Chôn lấp hợp vệ sinh

-

Tái chế, sử dụng lại

-

Chế biến phân compost
Ở các nước Tây u và Bắc Mỹ, nơi có nền kinh tế phát triển, việc đốt rác

thải sinh hoạt được áp dụng rộng rãi, sau đó là chôn lấp. Chất thải sản xuất của
các nước này được tái chế, tận dụng và đốt là chủ yếu. Ví dụ ở Thụy Điển, rác
thải sinh hoạt được đốt là 42%, chôn lấp là 39%, tái chế là 16% và xử lý sinh
học là 3%.
Nhìn chung, ở các nước phát triển việc đốt rác thải được ưu tiên, còn các
nước đang phát triển thì giải pháp chôn lấp vẫn là chủ yếu. Trong những năm
gần đây, các nước đang phát triển đang giảm dần tỷ lệ chôn lấp và nâng tỷ lệ
đốt, cũng như áp dụng một số công nghệ mới xử lý rác thải.


Trang 16

Hiện nay có một số công nghệ mới như: hóa cứng, nén ép, polymer hóa
chất thải. Nguyên lý của các công nghệ này là các chất thải sau khi nghiền được
trộn với chất dẻo, chất tạo cứng sẽ được ép thành các sản phẩm dạng khác
nhau. Việc nén ép và hóa cứng được thực hiện ở nhiệt độ cao. Các sản phẩm
sau khi nén ép, hóa cứng là những sản phẩm an toàn về môi trường và có tính
năng sử dụng như các sản phẩm gỗ ép hay bê tông…
Ở Mỹ có công nghệ hydromex, polymer hóa. Ở Nhật có công nghệ
pasta…là những công nghệ đi theo xu hướng này. Công nghệ hydromex, polymer
hoá hay pasta không những ứng dụng cho các chất thải công nghiệp và xây
dựng mà còn có thể ứng dụng cho các thành phần vô cơ trong rác thải sinh hoạt.

Việc áp dụng các công nghệ này sẽ tiết kiệm rất nhiều đất đai làm bãi chôn lấp,
giải quyết được việc xử lý các chất thải công nghiệp và xây dựng.
Các chất thải có thành phần hữu cơ cao còn có thể áp dụng phương pháp
hoá lỏng dưới áp suất lớn (150 at), tách toàn bộ thành phần hữu cơ ra để chế tạo
phân amnium sunphat. Tuy nhiên công nghệ này chưa phổ biến vì giá thành khá
cao.
1.4.2 Xu hướng xử lý rác thải sinh hoạt tại các đô thị ở nùc ta:
Ở các đô thị nùc ta hiện nay, chôn lấp đang là giải pháp chủ yếu trong
việc xử lý rác thải. Việc chôn lấp rác thải có thể nói là chưa đạt yêu cầu, do các
bãi chôn lấp chưa đạt tiêu chuẩn bãi chôn lấp hợp vệ sinh.
Giải pháp chôn lấp tất cả các chất thải mặc dù chi phí thấp, đơn giản
nhưng có nhược điểm là yêu cầu phải có diện tích lớn, các chất thải độc hại,
công nghiệp và y sinh chôn lấp cùng với rác thải sinh hoạt không được quản lý
chặt chẽ sẽ gây những tác hại đến môi trường và sức khỏe như kim loại nặng,
chất phóng xạ, các vi trùng gây bệnh....Mặt khác, rác thải sinh hoạt có thành
phần hữu cơ cao nên chôn lấp vừa nguy hiểm về mặt cháy nổ (do các khí CH4,


Trang 17

H2S), vừa không tận dụng được chất hữu cơ trong chất thải cho mục đích nông
nghiệp.
Hiện nay, rác thải cần được coi là nguồn tài nguyên và con người phải
nhận thức rằng việc tái chế, quay vòng, tận dụng phế thải, năng lượng và chất
hữu cơ trong rác thải phải được chú trọng trong khung cảnh là các nguồn tài
nguyên tự nhiên của chúng ra có hạn. Đối với các đô thị ở nùc ta, định hướng
cho công tác xử lý rác thải phải tính đến các mặt:
-

Sử dụng lại, quay vòng, tái chế rác thải

-

Chế biến phân compost từ thành phần hữu cơ trong rác thải

-

Thu hồi năng lượng từ rác thải

-

Chôn lấp các phần trơ, phần không cháy được từ rác thải
Việc xử lý rác thải ở nùc ta phải đảm bảo các yêu cầu sau:

-

Hạn chế tối đa tác động tiêu cực của rác thải tới môi trường và xã hội

- Tận dụng triệt để các thành phần có thể tận dụng được như: nguyên liệu,
năng lượng, chất hữu cơ trong rác thải.
- Tận dụng được các công nghệ mới của thế giới phù hợp với điều kiện kinh
tế của Việt Nam
Nhìn chung, các đô thị ở nùc ta có một số điều kiện tự nhiên và kinh tế
xã hội chung liên quan đến việc lựa chọn phương pháp xử lý rác thải như sau:
- Nhiệt độ và độ ẩm cao là môi trường thuận lợi cho việc phân hủy nhanh
các chất thải có thể phân hủy được.
- Lượng mưa lớn là nguyên nhân làm nước rỉ từ rác thải dễ bị xả vào nguồn
nước.
- Các đô thị gần với khu vực sản xuất nông, lâm nghiệp xung quanh.
- Đất đai gần đô thị thích hợp với bãi chôn lấp rác thải (độ thấm thấp, xa

nguồn nước..) bị hạn chế.


Trang 18

- Hạn hẹp về tài chính.
Hiện nay, công nghệ xử lý rác ở nước ta chủ yếu vẫn là chôn lấp. Bên
cạnh đó đã triển khai dự án xây dựng nhà máy chế biến phân compost từ rác
thải ở một số nơi như:
- Gò Công (Tiền Giang): đưa vào hoạt động năm 2000 đến năm đầu năm
2003 thì ngưng hoạt động.
- Ninh Thuận: đã vận hành.
- Nhà máy rác Thụy Phương (Huế): đang triển khai.
- Nhà máy rác Đông Vinh (Thành phố Vinh): đang triển khai.
1.4.3 Thực trạng công tác xử lý rác thải sinh hoạt tại TP.HCM:
1.4.3.1

Hệ thống xử lý:

Trước đây, dưới sự tài trợ của Đan Mạch, thành phố đã xây dựng nhà máy
rác Danno với công suất 70 tấn/ngày và đưa vào hoạt động từ năm 1981, nhưng
do kỹ thuật lạc hậu, rác không được phân loại kỹ đã phá hỏng máy móc, điện
năng tiêu thụ quá lớn, chi phí sản xuất quá cao nên không đủ bù lỗ. Nhà máy đã
đóng cửa từ tháng 6/1989 và nơi đây trở thành nơi chứa rác có hàm lượng hữu cơ
cao (thực phẩm) để làm phân vi sinh.
Hiện nay, phương pháp xử lý rác của thành phố là chôn lấp. Phương pháp
này đã được cải tiến và trở thành chôn lấp hợp vệ sinh, cụ thể là 2 khu xử lý rác
thải Gò Cát và Phước Hiệp. Hai khu xử lý này đã khắc phục được nhược điểm
của khu xử lý Đông Thạnh (hiện chỉ tiếp nhận rác xà bần) như: có hệ thống thu
khí gas, có hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ rác, phun EM khử mùi hôi, phun

thuốc diệt ruồi, có lót đáy bằng lớp HDPE.
Tuy nhiên, do lượng rác đổ về hàng ngày quá lớn nên 2 bãi trên còn gặp
nhiều tồn tại và khó khăn như:


Trang 19

- Hiện tại, nhà máy sản xuất phân compost chưa được xây dựng nên một
lượng rất lớn rác thực phẩm chứa hàm lượng hữu cơ cao lại chôn xuống bãi rác.
- Hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ rác hoạt động vẫn chưa hiệu quả, chất
lượng nước quan trắc vẫn còn vượt quá tiêu chuẩn cho phép.
TP.HCM có các khu xử lý rác thải sinh hoạt sau:
- Công trường xử lý rác Gò Cát - Huyện Bình Chánh: công suất tiếp nhận
bình quân 2000 tấn/ngày.
- Công trường xử lý rác Phước Hiệp – Củ Chi: công suất tiếp nhận bình
quân 3000 tấn/ngày.
- Công trường xử lý rác Đa Phước - Huyện Bình Chánh: công suất tiếp nhận
bình quân 2000 – 3000 tấn/ngày. Tuy nhiên, đây chỉ mới là dự án và đang triển
khai để đưa công trường này vào hoạt động.
- Công trường xử lý rác Đông Thạnh – Hóc Môn: trước đây có tiếp nhận rác
sinh hoạt nhưng hiện nay chỉ tiếp nhận rác xà bần.
Công trường xử lý rác Gò Cát:
Giới thiệu chung:
- Địa điểm công trường: xã Bình Hưng Hoà, huyện Bình Chánh, TP.HCM.
- Diện tích: 25 ha
- Công suất tiếp nhận rác: 3.750.000 tấn rác. Bình quân: 2.000 tấn/ngày.
- Công nghệ xử lý: chôn lấp hợp vệ sinh.
- Rác được chôn lấp trong hố có độ sâu 7m so với mặt đất. Đổ rác thành 9
lớp, mỗi lớp có chiều dày 2,2m, được ngăn cách bởi 8 lớp đất phủ trung gian,
mỗi lớp có chiều dày 0,15m, lớp phủ trên cùng dày 0,5m bao gồm: Lớp nhựa

HDPE, cát, hệ thống ống thu gom nước thải, xà bần, có tác dụng không cho nước
rác thấm vào đất. Tổng chiều dài của đụn rác sau khi đổ là 23m (cao 16m so với
mặt đất).


Trang 20

- Quy trình kỹ thuật tại đây bao gồm: Công tác chôn lấp rác, vệ sinh công
trường, công tác xử lý mùi hôi, công tác xử lý khí gây cháy nổ, công tác xử lý
nước rỉ rác, kiểm soát mầm bệnh, duy tu bảo dưỡng, quan trắc môi trường.
- Hiện nay, tổng lượng nước rỉ rác còn tồn lưu tại bãi chôn lấp rác Gò Cát
khoảng 25.000 – 30.000 m3. Tại đây, có 2 trạm xử lý nước rỉ rác đang hoạt động:
* Trạm xử lý do Hà Lan thiết kế và lắp đặt: công suất 400 m3/ ngày, hàm
lượng COD sau xử lý đạt 400mg/l. Hiện trạng, nước xử lý vẫn chưa cho thải ra
môi trường do chưa đạt tiêu chuẩn xả thải (TCVN 5945 – 1995,

loại B)

* Trạm xử lý do trung tâm CENTEMA thiết kế và lắp đặt: công suất:400
m3/ngày, đơn giá xử lý: 21.000 đồng/ m3, khối lượng nước đã xử lý xả thải:
62.192m3.

(Công trường xử lý rác Gò Cát – nguồn từ Công Ty Môi Trường Đô Thị
TP.HCM)
Công trường xử lý rác Phước Hiệp – Củ Chi
- Bãi chôn lấp rác số 1 – khu liên hiệp xử lý chất thải rắn Tây Bắc Thành
phố nằm tại xã Phước Hiệp, huyện Củ Chi, TP.HCM thuộc vùng đất của nông
trường Tam Tân, cách TP.HCM khoảng 37 km.
- Diện tích đất giai đoạn 1: 433.250 m2 (giai đoạn 1 hết năm 2005), tổng
công suất tiếp nhận: 2.608.000 tấn (bình quân 3.000 tấn/ ngày). Diện tích đất

Trang 21

giai đoạn 2: 88 ha (giai đoạn 2 từ năm 2006 đến hết năm 2020), công suất tiếp
nhận 3.000 tấn/ngày.
- Công nghệ xử lý: chôn lấp hợp vệ sinh.
- Rác được chôn lấp trong các ô chôn rác đó thành lớp, mỗi lớp có chiều
dày 2.2m, được ngăn cách bởi 8 lớp đất phủ trung gian có chiều dày 20cm (5cm
đất ngậm rác). Trên cùng phủ lớp vải địa kỹ thuật bentonit và lớp đất thổ
nhưỡng 30 cm trồng cây xanh. Tổng chiều cao đụn rác là 25m.
- Quy trình kỹ thuật tại đây bao gồm: Công tác chôn lấp rác, vệ sinh công
trường công tác xử lý mùi hôi, công tác xử lý khí gây cháy nổ, công tác xử lý
nước rỉ rác, kiểm soát mầm bệnh, duy tu bảo dưỡng, quan trắc môi trường.
- Theo ước tính, tổng lượng nước rỉ rác còn tồn đọng tại bãi chôn lấp rác số
1 là khoảng 7.000 – 10.000m3. Hiện tại, đã có trạm xử lý nước rỉ rác do Công ty
Môi trường đô thị đầu tư, trung CENTEMA thiết kế như công nghệ đã thực hiện
tại bãi Gò Cát, công suất 400 m3/ ngày, đang thực hiện xử lý tiếp tục tại khu vực
rừng tràm để đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường. Công suất xử lý hiện tại
khoảng 50 m3/ngày.

(Công tác tiếp nhận rác và thi công hố chôn lấp rác tại bãi rác Phước Hiệp)
1.4.3.2

Đánh giá tồn tại:


Trang 22

Với tình hình rác thải và các giải pháp về quản lý, điều hành sản xuất của

ngành vệ sinh môi trường như trên cho thấy: mặc dù đã từng bước đổi mới quy
trình, công nghệ để đáp ứng nhu cầu vệ sinh môi trường ngày càng cao của
người dân thành phố, áp dụng nhiều biện pháp bổ sung như: tuyên truyền, vận
động bằng nhiều hình thức khác nhau, cũng như dùng những biện pháp xử phạt
về vi phạm chất lượng làm cho đường phố, đô thị khang trang, sạch đẹp hơn.
Tuy nhiên, do vẫn còn một số bộ phận dân cư chưa bỏ thói quen xả rác bừa bãi
nơi công cộng, lực lượng thu gom rác dân lập chưa chấp hành tốt các quy định
của ngành vệ sinh môi trường và nhất là các xe đẩy tay bán hàng rong thường
xuyên đổ rác bừa bãi trên các tuyến đường…
Công nghệ, kỹ thuật làm rác hiện nay có các nhược điểm sau:
- Chưa thực hiện được việc phân loại rác từ nguồn.
- Thiết bị lưu chứa, thu gom rác không đạt tiêu chuẩn, chứa rác vượt quy
cách thiết kế.
- Một số điểm hẹn, bô rác, trạm trung chuyển đôi khi do sự phối hợp giữa
các loại phương tiện và các đơn vị chưa tốt dẫn đến rác chờ lâu trên đường, rác
bị đổ tràn ra ngoài bô hay tồn đọng lâu trong bô, trạm trung chuyển gây mùi hôi
ảnh hưởng đến vệ sinh môi trường.
- Nước rỉ rác tại các bãi chôn lấp chưa được xử lý triệt để.
Trong tình hình phát triển ngày một nhanh của TP.HCM, việc chôn lấp
rác trong tương lai sẽ không còn hiệu quả nữa. Việc áp dụng công nghệ mới
vào việc xử lý rác thải sinh hoạt thành phố là một vấn đề đang được quan tâm.
Luận văn sẽ trình bày một trong những công nghệ xử lý rác thải sinh hoạt
không còn là mới trên thế giới nhưng vẫn chưa được áp dụng tại TP.HCM đó là
phương pháp đốt. Hiện nay, TP.HCM có ứng dụng phương pháp đốt nhưng chỉ
đốt rác thải y tế và rác thải nguy hại.


Trang 23

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP ĐỐT VÀ ƯU NHƯC ĐIỂM SO VỚI

CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC.
2.1 Giới thiệu:
Đốt rác là quá trình kỹ thuật sử dụng quá trình đốt bằng ngọn lửa có điều
khiển nhằm phân hủy các chất thải bằng nhiệt. Bản thân sự đốt cháy dòng chất
thải nguy hiểm sẽ chuyển hóa chất thải đã được đốt cháy thành các sản phẩm
phụ vô hại.
2.2 Quy trình thiêu đốt đơn giản:
Có thể hình dung quy trình thiêu đốt rác đơn giản theo sơ đồ khối sau:
Tập trung rác từ

Phân loại

Các ngăn chứa

các nơi

Rác vô cơ đốt được

Các công
: đoạn có thể
thực hiện tự
động hóa.

Nhiên liệu

Hòa trộn chất thải

Thiêu đốt

Khói thải

Tro

Xử lý khói thải

Xử lý tro

Rác hữu cơ, kim
loại…không đốt được

Hướng xử lý khác (ủ
thành phân , tái chế…)