Thu hồi tái chế và xử lý chất thải rắn

LOGO

CHƯƠNG 3. THU HỒI, TÁI CHẾ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI
RẮN


Nội dung

Title

Thu hồi, tái chế CTR

Xử lý chất thải rắn


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

3.1.1 Khái quát chung về tái chế và sử dụng lại chất thải rắn đô thị

Tái chế là hoạt động thu hồi lại từ chất thải các thành phần có thể sử dụng để chế biến thành các sản phẩm mới sử
dụng lại cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất.
Tái chế CTR được xếp thứ tự ưu tiên thứ hai sau giảm thiểu tại nguồn trong hệ thống quản lý CTR tổng hợp.


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

3.1.1 Khái quát chung về tái chế và sử dụng lại chất thải rắn đô thị

Hoạt động tái chế mang lại những lợi ích sau:

−

Tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên bởi việc sử dụng vật liệu được tái chế thay cho vật liệu gốc;

−

Giảm lượng rác thơng qua việc giảm chi phí đổ thải, giảm tác động môi trường do đổ thải gây ra, tiết kiệm diện tích chơn lấp;

−

Một lợi ích quan trọng là có thể thu lợi nhuận từ hoạt động tái chế ; hoạt động tái chế lúc này sẽ mang tính kin doanh và vì thế
có thể giải thích tại sao các vật liêu có thể tái chế hiện được thu gom ngay từ nguồn phát sinh cho tới khâu xử lý và tiêu huỷ cuối
cùng.

 


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

3.1.2 Tái chế vật liệu :
bao gồm các hoạt động thu gom vật liệu có thể tái chế từ dòng rác, xử lý trung gian và sử dụng vật liệu này để tái sản xuất các sản phẩm
mới hoặc sản phẩm khác.
 
Tái chế nhiệt : bao gồm các hoạt động khôi phục năng lượng từ rác thải.

Cũng có thể coi hoạt động tái chế như hoạt động tái sinh lại chất thải thông qua: tái sinh sản phẩm chuyển hóa hóa học (chủ yếu sử
dụng phương pháp đốt), tái sinh các sản phẩm chuyển hóa sinh học, tái sinh năng lượng từ các sản phẩm chuyển hóa.


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

3.1.3 Các hoạt động tái chế và thu hồi chất thải
Hoạt động tái chế và thu hồi chất thải được thực hiện thông qua hệ thống thu gom chất thải rắn theo mạng lưới 3 cấp gồm: người thu gom, đồng nát
và buôn bán phế liệu. Cơng nghiệp thu hồi có 3 cấp được chia thành 6 nhóm nghề:



Cấp thứ nhất (gồm người đồng nát và người nhặt rác): Hai nhóm người này có cùng chức năng trong hệ thống thu gom, nhưng lại khác nhau
về địa điểm hoạt động, công cụ làm việc và nhu cầu vốn lưu động.



Cấp thứ hai (gồm những người thu mua đồng nát và người thu mua phế liệu từ người thu nhặt tại bãi đổ rác, người nhặt rác và đồng nát trên
vỉa hè trong toàn thành phố ): Những người thu mua phế liệu này cũng tiến hành theo cách tương tự tại những nơi cố định.



Cấp thứ ba gồm những người buôn bán hoạt động kinh doanh với quy mô lớn hơn ở nhiều địa điểm cố định và các đại lý thu mua thường là
điểm nút đặc biệt trong buôn bán như các bên trung gian giữa các ngành công nghiệp và người bán lại.

 

3.1.Thu hồi, tái chế CTR
3.1.3 Các hoạt động tái chế và thu hồi chất thải
+ Tuỳ thuộc vào vị trí, nguồn nguyên liệu, công nghệ sản xuất, thành phần chất thải mà lựa chọn các phương pháp tái sinh khác nhau.
+ Các loại chất thải rắn và xỉ không thể sử dụng được nữa được đổ ở bãi chôn lấp hoặc đổ xuống biển.
+ Tất cả các vật liệu trước và sau khi sử dụng có thể cần cho hoạt động kinh doanh, có trong rác thải đơ thị như các chất thải hữu cơ, kim loại, nhựa,
giấy, kính v.v...được gọi là "vật liệu có thể tái chế".


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

3.1.3 Các hoạt động tái chế và thu hồi chất thải

+ Hoạt động tái chế cũng cần chi phí để thu gom, vận chuyển, chế biến và ngăn chặn các tác động tiêu cực lên môi trường
do quá trình tái chế gây ra:

 Nếu như chi phí tái chế cao hơn lợi ích tái chế thì lúc đó hoạt động tái chế khơng được coi là hoạt động kinh doanh.
 Cịn nếu như chi phí tái chế thấp hơn lợi ích tái chế thì hoạt động tái chế không đươc coi là hoạt động kinh doanh.


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

Dòng lưu chuyển các nguồn vật liệu


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

Mơ hình dịng quay vịng giữa hai sản phẩm


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

3.1.3 Các hoạt động tái chế và thu hồi chất thải
Để ước tính lợi ích tái chế người ta sử dụng công thức:

NBR . T = NBR . QPET
Hoặc:
Trong đó:
PV1-PV2: Chênh lệch về chi phí giữa vật liệu thơ
CVE1+CVU1-CRE1: Chênh lệch chi phí bên ngồi
CCW1-CCR1: Chênh lệch chi phí thu gom
CDW1: Chi phí tiết kiệm đổ thải rác

Ở một số nước như Nhật bản, các hoạt động tái chế được dựa trên cơ sở tính tồn lượng rác sản sinh ra, chi phí đổ thải và tỷ lệ tái chế. Các
hoạt động tái sử dụng, quay vòng và thu hồi chất thải là một trong những giải pháp có hiệu quả về mặt chi phí xử lý và tiêu huỷ chất thải, cũng như
bảo vệ được nguồn lực cho các hoạt động này.


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

Chỉ số quản lý rác thải ở một số nước trên thế giới năm 1992
Nhiều phế thải nguy hiểm nhưng trong đó vẫn có những thành phần có thể thu hồi hay tái sử dụng được. Những chất này có thể là:

•

Axít hay kiềm

•

Dung mơi, dầu

•

Kim loại nặng

•

Kim loại q

•

Dung dịch ăn mịn
Một số loại phế thải hạ cấp từ q trình này song lại có thể sử dụng cho một q trình khác.
Thí dụ: phế thải axit từ một số cơ sở cơng nghiệp có thể sử dụng bởi người khác như là nguyên liệu; dầu hay dung mơi thải có thể tái sử

dụng làm nhiên liệu đốt; dung mơi có thể thu hồi bằng cách cất; thu hồi các kim loại quý như bạc từ phế thải ngành ảnh, hay vàng từ mạ


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

3.1.4 Thu hồi và tái chế chất dẻo
Tại Việt nam các sản phẩm chất dẻo bắt đầu thâm nhập vào cuộc sống từ những năm 1960. Một số vật dụng gia đình trước đây chế tạo từ
tre, nứa, sợi tự nhiên... lần lượt được thay thế bằng nhựa. Bao gói thực phẩm bằng lá cây, giấy đã được thay thế bằng plastic.

Trong công nghiệp và xây dựng, vật liệu plastic cũng chiếm lĩnh thị trường trong nhiều lĩnh vực như cấp thốt nước, trang trí...

Vật liệu plastic đã góp phân nâng cao mức độ văn minh của cuộc sống nhưng cũng đặt ra khơng ít những vấn đề rắc rối liên quan đến công
tác bảo vệ môi trường.


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

3.1.4 Thu hồi và tái chế chất dẻo
Tuy nhiên, vật liệu plastic vẫn được sử dụng rộng rãi do tính ưu việt của nó cả về mặt kinh tế và kỹ thuật. Plasitc dẫn đầu so với những vật liệu
cạnh tranh với nó trong lĩnh vực bao gói như thuỷ tinh, năng lượng cần thiết cho việc chế tạo ra nó cũng nhỏ hơn 2 lần, khối lượng vật liệu ban đầu
cần thiết để tạo ra nó cũng thấp hơn 20 lần, nhu cầu nước cần cho chế tạo giảm đi 1,5 lần và chất thải rắn giảm đi một nửa. Mặt khác, so với túi
xách carton thì quá trình chế tạo túi xách plastic thải ít chất ô nhiễm.

So sánh mức độ phát ô nhiễm trong q trình chế tạo chất dẻo và giấy
Chất ơ nhiễm

Chất dẻo

Giấy

Ơ nhiễm khơng khí

 

 

SO2

100

284

NOx

100

159

COx

100

159

C

100

640

Ơ nhiễm nước

 

 

DCO

100

21,560

DCO5

100

215,500


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

3.1.4 Thu hồi và tái chế chất dẻo
+ Các sản phẩm nhựa ngày càng chiếm lĩnh thị trường và có khả năng thay thế các sản phẩm bằng kim loại, thủy tinh và giấy.
+ Đặc tính nhẹ nên chi phí vận chuyển các sản phẩm nhựa bao giờ cũng rẻ hơn các sản phẩm khác. Sản phẩm nhựa thích hợp để chứa đưn g cac loai thưc phẩm ươt cun

g như kho. Cùng vơi sự phat triển cuả cac mat han g bằng nhựa, nhựa phế thải, đặc biệt là bao nilon ngày càng chiếm một tỉ trọng đáng kể trong thành phần của
CTRSH. Ngoài ra, với tốc độ phát triển nhanh của các ngành công nghiệp, nhất là cơng nghiệp hóa chất, việc sử dụng các bao bì, thùng chứa bằng nhựa ngày càng
được ưa chuộng bởi tính chất an tồn, tránh các phản ứng ăn mịn xảy ra. Vì vậy, nếu tồn bộ nhựa phế thải sinh ra được thu hồi sẽ giúp giảm đáng kể thể tích CTR cần
xử lý.


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

Những vấn đề đặt ra khi thu gom và tái chế vật liệu chất dẻo
- Chất độc thải ra trong quá trình chế tạo plastic
- Chất độc do phân huỷ nhiệt plastic gây ra khi đốt rác
- Làm giảm chất lượng chất thải rắn, đặc biệt là chất lượng phân compost chế tạo từ rác
Tuy nhiên việc thu gom plastic để tái sử dụng hay tiêu huỷ chúng cùng với các thành phần chất thải rắn khác cũng cần phải được can nhắc trên khía cạnh kinh tế hơn
là khía cạnh kỹ thuật

Khả năng tái sinh chất dẻo được xác định trên cơ sở phân tích tổ hợp các thông số sau đây:



Cân bằng năng lượng tổng thể, yêu cầu năng lượng để thu gom và tiêu huỷ chất thải



So sánh chất lượng/giá thành vật liệu chất dẻo thu gom



Ơ nhiễm mơi trường khơng khí trong q trình chun chở và tiêu huỷ chất thải rắn



Ơ nhiễm môi trường nước, đặc biệt là nước để rửa sản phẩm và lọc khói


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

Tuy nhiên việc thu gom chất dẻo hiện nay chưa cho phép tạo ra sản phẩm nhựa tái sinh có tỉ lệ chất lượng/giá thành tương đương với kỹ thuật chế tạo sản phẩm
từ hạt nhựa nguyên thuỷ. Việc thu gom chất dẻo chủ yếu để tái chế làm giảm năng lượng thu hồi bằng phương pháp đốt rác. Việc thu gom này chỉ có hiệu quả ở các
bãi rác công nghiệp hay bãi rác thương mại. Ngoài ra, ở các bãi rác khác người ta phải tiêu tốn một năng lượng đáng kể để thu được một khối lượng chất dẻo có giá
trị.


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

Vấn đề tập trung thu hồi và xử lý các chất thải polime - chất dẻo đòi hỏi phải giải quyết ngay trong điều kiện sản xuất nơi có nhu cầu chất dẻo. Thực
tế có hai hướng:
1. Xử lý chế biến lại từng loại chất dẻo - polime ngay trong điều kiện sản xuất, ở đây chủ yếu đối với các loại chất dẻo dùng phản ứng nhiệt.
2. Thu hồi tập trung các chất thải và vận chuyển tới nhà máy đặc biệt để chế biến sản phẩm xác định. Vấn đề sử dụng chất thải là vật liệu polime và
công nghệ, kinh tế càng trở nên phức tạp khi phải kể đến việc cải thiện tính chất của vật liệu chất dẻo: bền vững đối với q trình ơ xy hố, bền vững sinh
học, cơ học... Những vật liệu này không bị phân huỷ tự nhiên (thối rữa, phong hoá, tan trong nước) mà dùng biện pháp phân huỷ cưỡng bức (đốt, sấy nóng,
tàng trữ một nơi) thì lại gây nhiễm bẩn mơi trường và do đó giá thành phá huỷ lại cao hơn nhiều 6 - 8 lần so với chi phí xử lý và phá huỷ các chất thải của đa
số các xí nghiệp công nghiệp khác.

3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

Nên sử dụng chất thải polyme ở dạng làm nguồn nguyên liệu bổ sung. Việc ứng dụng công nghệ khả thi để chế biến nguyên liệu polyme thứ cấp sẽ cho phép thoả
mãn các nhu cầu của nền kinh tế quốc dân về loại vật liệu này.
Những nguồn chủ yếu của nguyên liệu polyme để sử dụng làm nguyên liệu thứ cấp là các chất thải công nghệ khi chế biến chất dẻo và tạo sản phẩm bằng phương
pháp cơ học, hoặc các sản phẩm đã hao mòn bỏ đi rồi hoặc bán thành phẩm bỏ đi (phim, thùng, hộp...)


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

Khi giải quyết vẫn đề sử dụng lại vật liệu polime phải chia ra nhiều bước sau đây:
1. Tổ chức tập trung thu hồi các phế thải polime trong cơng nghiệp
2. Nhận dạng chính xác nhanh chóng các loại phế thải này nhằm mục đích thu và thập phế thải phù hợp với chủng loại vật liệu ban đầu.
3. Tạo lập sơ đồ mới và hoàn thiện các sơ đồ cơng nghệ có sẵn, thiết bị có sẵn để chế biến lại lần hai.
4. Phân tích kinh tế một cách cẩn thận về các phương pháp gia công chế biến khác nhau.
 Để tiện cho việc phân loại nhựa khi tái sinh, các nhà sản xuất các sản phẩm bao bì nhựa hiện nay sử dụng ký hiệu riêng cho từng loại sản pham nhựa và đánh
số thứ tự từ 1 – 7, đặc trưng cho hầu hết các loại nhựa.


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR
Phân loại các sản phẩm nhựa


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

Phế thải nhựa được chia ra phế liệu sản xuất và sinh hoạt. Trong sản xuất, chất thải rắn được tạo thành ở các dạng khác nhau như thỏi, cục, sợi… Chất
thải của quá trình tạo hình vật liệu từ nhựa có dạng viền hoặc là vật liệu hỏng, các đoạn cắt… Chất thải công nghệ được sử dụng trực tiếp ở nhà máy là thích hợp
nhất vì khơng cần phải tinh luyện trước khi sử dụng và sử dụng thiết bị đặc biệt. Những chất thải này được sử dụng chủ yếu theo hai hướng:

1) Tạo ra sản phẩm chính hoặc các sản phẩm có công thức tương tự.
2) Sản xuất đồ dùng thứ cấp.


3.1.

Thu hồi, tái chế CTR

Ở hướng thứ nhất, phế thải thường được dùng ngay sau khi hình thành. Trong một số trường hợp, chúng được thu gom tự động và cho vào thiết bị nghiền,
sau đó được trộn chung với nguyên liệu chính và đưa vào máy ép, máy tạo hình. Hàm lượng phế liệu trong nguyên liệu thường khoảng 5 -10%, nhưng trong nhiều
trường hợp cũng có thể đạt đến 20% hoặc cao hơn.

Hướng chế biến thứ hai bao gồm phân loại (tách tạp chất lạ và loại bỏ phần khơng thích hợp), nghiền và tạo hạt để sản xuất các đồ dùng có nhu
cầu sử dụng rộng rãi (bao bì, tấm trải, đồ chơi, đồ kỷ niệm...).