Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
CHƯƠNG 1:
MỞ ĐẦU
1.1SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU
Đất nước ta hiện nay đang trên đà phát triển theo hướng công nghiệp hoá
và hiện đại hoá. Cùng với sự phát triển trên, quá trình đô thò hoá ở Việt Nam
cũng đang phát triển không ngừng cả về tốc độ lẫn qui mô, về số lượng lẫn chất
lượng. Bên cạnh những mặt tích cực, những tiến bộ vượt bậc nói trên vẫn còn tồn
tại những mặt tiêu cực, những hạn chế mà không một nước đang phát triển nào
không phải đối mặt, đó là tình trạng môi trường ngày càng bò ô nhiễm cụ thể đó
là ô nhiễm về đất, nước, không khí và tình trạng tài nguyên thiên nhiên ngày
càng trở nên cạn kiệt, cũng như hàng loạt các vấn đề môi trường khác cần được
giải quyết. Hiện nay, đối với các thành phố trọng điểm thì vấn đề này càng trở
nên trầm trọng hơn, đòi hỏi cần được quan tâm sâu sắc và kòp thời giải quyết một
cách nghiêm túc, triệt để.
Song song với sự phát triển thần kỳ về mọi mặt của đất nước ta trong thời
kỳ đổi mới, lãnh đạo và nhân dân tỉnh Ninh Thuận cũng đã nổ lực đẩy mạnh phát
triển nền kinh tế tỉnh nhà đạt được những thành tựu to lớn. Đặc biệt trong năm
qua thành phố Phan Rang – Tháp Chàm đã được chính phủ công nhận là đô thò
loại III. Thành phố Phan Rang – Tháp Chàm với diện tích 79.38 km
2
, dân số
162545 người, có mật độ dân số 2.047 người/km
2
gồm 12phường và 3 xã. Phan
Rang – Tháp Chàm từ lâu đã là trung tâm chính trò, kinh tế, văn hoá, xã hội của
tỉnh Ninh Thuận . Ngày nay Phan Rang – Tháp Chàm có vai trò to lớn và là trọng
điểm nền kinh tế của Ninh Thuận với nhiều hoạt động công nghiệp chế biến
nông lâm hải sản, du lòch,…
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 1
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
dụng và tiết kiệm đầu tư.
1.3MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Trên cơ sở khảo sát thu thập số liệu về hiện trạng môi trường và quản lý
chất thải rắn tại ở Thành phố Phan Rang – Tháp Chàm, tỉnh Ninh Thuận. Đề tài
thực hiện một số mục tiêu sau:
• Đánh giá hiện trạng quản lý CTR sinh hoạt trên đòa bàn Tp Phan Rang –
Tháp Chàm.
• Dự báo tốc độ phát sinh CTR, nhu cầu vận chuyển, nhu cầu xử lý CTR đến
năm 2010 và năm 2020.
• Đưa ra các giải pháp phân loại CTR sinh hoạt tại nguồn tại Tp Phan Rang
– Tháp Chàm.
1.4NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung nghiên cứu được thực hiện trên cơ sở thu thập tài liệu, từ đó tư
duy tính toán, kết hợp với kiến thức thực nghiệm để áp dụng phương pháp phân
loại CTR thải tại nguồn nhằm quản lý CTR sinh hoạt phù hợp và hiệu quả ở Tp
Phan Rang – Tháp Chàm .
• Hiện trạng quản lý CTR sinh hoạt tại TP Phan Rang – Tháp Chàm.
• Dự báo phát sinh CTR sinh hoạt tại TP Phan Rang – Tháp Chàm.
• Đề xuất phương pháp phân loại CTR thải tại nguồn ở Tp Phan Rang – Tháp
Chàm.
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 3
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
1.5ĐỐI TƯNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Phạm vi nghiên cứu của đề tài là đòa bàn Tp Phan Rang – Tháp Chàm.
Về rác có nhiều loại: CTR y tế, CTR sinh hoạt, CTR công nghiệp, CTR xây
dựng,… Nhưng do thời gian, điều kiện có giới hạn và còn nhiều hạn chế nên đối
tượng tập trung nghiên cứu là CTR sinh hoạt bao gồm: rác hộ gia đình, rác chợ, cơ
quan, xí nghiệp, trường học … đề tài không đặt ra mục tiêu nghiên cứu về vấn đề
quản lý CTR công nghiệp, CTR nguy hại.
1.6PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp thu thập dữ liệu: Thu thập và kế thừa chọn lọc các cơ sở dữ
liệu có liên quan đến đề tài từ các nguồn tài liệu (sách vở, giáo trình, internet
v.v ). Chủ yếu tập trung vào các dữ liệu sau:
• Thành phần và tính chất của CTRSH.
• Các phương pháp xử lý CTRSH ở Việt Nam và trên thế giới.
• Điều tra, khảo sát thực đòa nhằm thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên,
kinh tế - xã hội và môi trường trên đòa bàn thành phố Phan Rang – Tháp Chàm.
• Chọn lọc tài liệu, số liệu chính xác, tiêu biểu, khoa học.
Phương pháp khảo sát thực đòa: Điều tra, khảo sát tại hiện trường, quan
sát và chụp lại các hình ảnh sẽ cung cấp cho đồ án những hình ảnh sống động và
cần thiết. Từ đó có thể đánh giá hiện trạng thu gom, quản lý và xử lý CTRSH
trên đòa bàn thành phố Phan Rang – Tháp Chàm.
Phương pháp tổng hợp tài liệu: Từ những thông tin, dữ liệu đã lựa chọn
tiến hành phân tích, xử lý, tìm ra các chứng cứ khoa học đầy đủ phục vụ cho công
tác quản lý CTRSH.
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 5
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
Phương pháp mô hình hóa: Phương pháp mô hình hóa được sử dụng trong
đồ án để dự báo dân số và tốc độ phát sinh CTRSH trên đòa bàn thành phố Phan
Rang – Tháp Chàm từ nay đến năm 2020 thông qua mô hình toán học .
Công thức như sau:
tr
T
eNN
*
0
*=
Trong đó :
N
T
CTR đô thò (gọi chung là rác thải đô thò) được đònh nghóa là: vật chất mà
người tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu vực đô thò mà không đòi hỏi được bồi
thường cho sự vứt bỏ đó. Thêm vào đó, chất thải được coi là CTR đô thò nếu
chúng được xã hội nhìn nhận như một thứ mà thành phố phải có trách nhiệm thu
gom và tiêu huỷ.
2.1.2 Nguồn gốc phát sinh CTR
Các nguồn chủ yếu phát sinh ra CTR sinh hoạt bao gồm:
• Từ các khu dân cư (chất thải sinh hoạt)
• Từ các trung tâm thương mại
• Từ các công sở, trường học, công trình công cộng
• Từ các dòch vụ đô thò, sân bay
• Từ các hoạt động công nghiệp
• Từ các hoạt động xây dựng đô thò
• Từ các trạm xử lý nước thải và từ các đường ống thoát nước của thành phố
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 7
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
CTR ở đô thò Tp Phan Rang – Tháp Chàm được phát sinh từ các nguồn sau:
CTR hộ dân : phát sinh từ hoạt động sản xuất của xí nghiệp, hộ gia đình,
các biệt thự. Thành phần rác thải bao gồm rác thực phẩm, bao bì hàng hoá (bằng
giấy, gỗ, vải, da, cao su. PE, PP, thuỷ tinh, tro, …, một số chất thải đặc biệt như đồ
điện tử, vật dụng hư hỏng (đồ gỗ gia dụng, bóng đèn, đồ nhựa, thuỷ tinh, …), chất
thải độc hại như chất tẩy rửa (bột giặt, chất tẩy trắng, …), thuốc diệt côn trùng,
nước xòt phòng bám trên các rác thải.
CTR quét đường : phát sinh từ các hoạt động vệ sinh hè phố (khu vui chơi
giải trí) và làm đẹp cảnh quan. Nguồn rác này do người đi đường và các hộ dân
sống dọc hai bên đường xả thải. Thành phần của chúng có thể bao gồm các loại
sau đây: cành cây, lá cây, giấy vụn, bao nilon, xác động vật chết.
CTR khu thương mại : phát sinh từ các hoạt động buôn bán của các chợ
Phan Rang, chợ Tháp Chàm, chơ đầu mối Tấn Tài, chơ Phủ Hà, chợ Thanh
Sơn, cửa hàng bách hoá, nhà hàng khách sạn, siêu thò, văn phòng giao dòch, nhà
phát sinh (hộ gia đình, trường học,…)
Bảng 2.1: Phân loại theo công nghệ xử lý
Thành phần Đònh nghóa Thí dụ
1.Các chất cháy được:
- Giấy
- Hàng dệt
- Rác thải
- Các vật liệu làm từ giấy.
- Có nguồn gốc từ sợi.
- Các chất thải ra từ đồ ăn,
- Các túi giấy, các mảnh
bìa, giấy vệ sinh, …
- Vải len, …
- Các rau quả, thực phẩm,
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 9
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
- Cỏ rơm, gỗ củi
- Chất dẻo
- Da và cao su
thực phẩm.
- Các thực phẩm và vật liệu
được chế tạo từ gỗ, tre.
- Các vật liệu và sản phẩm
từ chất dẻo.
- Các vật liệu và sản phẩm
từ thuộc da và cao su.
…
- Đồ dùng bằng gỗ như
bàn ghế, vỏ dừa,…
- Phim cuộn, bòch nilon,…
(Nguồn: Lê Văn Nãi, Bảo vệ Môi trường trong xây dựng cơ bản, Nhà xuất bản
Khoa Học Kỹ Thuật,1999)
Theo quan điểm thông thường:
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 10
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
CTR hữu cơ: bao gồm phần thừa thải, không ăn được sinh ra trong quá
trình lưu trữ, chế biến, nấu ăn, … Đặc điểm quan trọng của loại rác này là phân
huỷ nhanh trong điều kiện thời tiết nóng ẩm. Quá trình phân huỷ thường gây ra
mùi hôi khó chòu.
CTR vô cơ: bao gồm các chất cháy được và không cháy được, sinh ra từ
các hộ gia đình, công sở, hoạt động thương mại, … Các chất cháy được như giấy,
plastic, vải, cao su, da, gỗ, … và chất không cháy được như thủy tinh, vỏ hộp kim
loại, …
Tro xỉ: vật chất còn lại trong quá trình đốt củi, than, rơm, rạ, lá,… ở các hộ
gia đình, công sở, nhà hàng, nhà máy, xí nghiệp,…
Chất thải xây dựng và phá huỷ công trình: chất thải từ quá trình xây
dựng, sửa chữa nhà ở tư nhân, công trình thương mại và những công trình khác
gọi là chất thải xây dựng. Chất thải này bao gồm: bụi, đá, bê tông, gạch, gỗ,
đường ống, dây điện, khối lượng của chúng rất khó tính toán.
Chất thải từ nhà máy xử lý: chất thải này có từ hệ thống xử lý nước thải,
nước, nhà máy xử lý chất thải công nghiệp. Thành phần chất thải loại này đa
dạng và phụ thuộc vào bản chất của quá trình xử lý. Chất thải này thường là chất
thải rắn hoặc bùn (nước chiếm 25 – 95%)
Chất thải nông nghiệp: vật chất loại bỏ từ các hoạt động nông nghiệp như
gốc rơm rạ, cây trồng, chăn nuôi,…
Chất thải nguy hại: bao gồm chất thải hoá chất, sinh học dễ cháy, dễ nổ
hoặc mang tính phóng xạ theo thời gian có ảnh hưởng đến đời sống con người,
động vật, thực vật. Những chất thải này thường xuất hiện ở thể lỏng, khí và rắn.
Đối với chất thải loại này thì việc thu gom, xử lý phải hết sức thận trọng.
2.1.4 Thành phần CTR
Vải vụn 0 – 4 2
Cao su 0 – 2 0,5
Da vụn 0 – 2 0,5
Sản phẩm vườn 0 – 20 12
Gỗ 1 – 4 2
Thuỷ tinh 4 – 16 8
Xốp 2 – 8 6
Kim loại không có nguồn gốc từ sắt 0 – 1 1
Kim loại sắt 1 – 4 2
Bụi, tro, gạch 0 – 10 4
Tổng cộng 100
(Nguồn: Trần Hiếu Nhuệ và cộng sự, quản lý CTR, Hà Nội, 2001)
Bảng 2.4: Sự thay đổi thành phần CTR sinh hoạt
Chất thải Phần trăm khối lượng (%) Phần trăm thay đổi(%)
Mùa mưa Mùa khô Giảm Tăng
Thực phẩm 11,1 13,5 21,0
Giấy 45,2 40,6 11,5
Nhựa dẻo 9,1 8,2 9,9
Chất hữu cơ khác 4,0 4,6 15,0
Chất thải vườn 18,7 4,0 28,3
Thuỷ tinh 3,5 2,5 28,6
Kim loại 4,1 3,1 24,4
Chất trơ và chất thải khác 4,3 4,1 4,7
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 13
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
Tổng cộng 100 100
(Nguồn: George Tchobanaglous và cộng sự)
2.1.5 Tính chất CTR
2.1.5.1 Tính chất vật lý của CTR
Những tính chất vật lý bao gồm: khối lượng riêng, độ ẩm, kích thước rác,
Tro 1095 –
1400
1255 6 – 12 6
Rác rưởi 150 - 305 220 5 – 20 15
(Nguồn: George Tchobanoglous, etal, Mc Graw – hill Inc, 1993)
Khối lượng riêng của CTR thay đổi rõ rệt theo vò trí điạ lý, mùa trong năm.
Khối lượng riêng của CTR (BD) được xác đònh theo công thức sau:
( Phòng quản lý môi trường, Viện TNMT, ĐHQG TP.HCM)
b) Độ ẩm
Độ ẩm của CTR được đònh nghóa là lượng nước chứa trong một đơn vò trọng
lương chất thải ở trạng thái nguyên thuỷ.
Độ ẩm của CTR thường được biểu hiện bằng hai cách:
• Phương pháp trọng lượng ướt, độ ẩm của mẫu được biểu diễn bằng phần
trăm của trọng lượng ướt vật liệu.
• Phương pháp trọng lượng khô, độ ẩm của mẫu được biểu diễn bằng phần
trăm của trọng lượng khô vật liệu.
Công thức toán học của độ ẩm theo trọng lượng ướt:
M = (W – d)/W
Trong đó:
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 15
(trọng lượng thùng chứa + chất thải) – (trọng lượng thùng chứa)
Dung tích thùng chứa
BD =
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
M: là độ ẩm
W: khối lượng ban đầu của mẫu (Kg)
D: khối lượng của mẫu khi sấy ở 105
0
C (Kg)
(Phòng quản lý môi trường, Viện TNMT, ĐHQG TP.HCM)
xác đònh tỉ lệ C/N thích hợp cho quá trình chuyển hoá sinh học. Kết quả phân tích
thành phần hoá học của CTR được đưa ra trong bảng 2.6.
Bảng 2.6: Thành phần hoá học trong CTR sinh hoạt
Loại chất thải Phần trăm khối lượng (theo khối lượng khô)
Cacbon Hydrogen Oxygen Nitrogen Sulfur Tro
1 2 3 4 5 6 7
THỰC PHẨM
Mỡ 73.0 11.5 14.8 0.4 0.1 0.2
Chất thải thực phẩm 48.0 6.4 37.6 2.6 0.4 5.0
Chất thải trái cây 48.5 6.2 39.5 1.4 0.2 4.2
Chất thải thòt 59.6 9.4 24.7 1.2 0.2 4.9
GIẤY
Bìa cứng 43.0 5.9 44.8 0.3 0.2 5.0
Tạp chí 32.9 5.0 38.6 0.1 0.1 23.3
Báo 49.1 6.1 43.0 <0.1 0.2 1.5
Giấy hỗn hợp 43.4 5.8 44.3 0.3 0.2 6.0
Carton 59.2 9.3 30.1 0.1 0.1 1.2
NHỰA
Nhựa (hỗn hợp) 60.0 7.2 22.8 10.0
Polyethylene 85.2 14.2 <0.1 <0.1 0.4
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 17
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
Polystyrene 87.1 8.4 4.0 0.2 0.3
Polyurethane 63.3 6.3 17.6 6.0 <0.1 4.3
Polyvinyl chloride 45.2 5.6 1.6 0.1 0.1 2.0
VẢI,CAO SU,DA
Vải 48.0 6.4 40.0 2.2 0.2 3.2
Cao su 69.7 8.7 1.6 20.0
Da 60.0 8.0 11.6 10.0 0.4 10.0
GỖ
Giá trò nhiệt được xác đònh theo công thức Dulong:
Btu/Ib = 145 C + 610 (H
2
– 1/8 O
2
) + 40 S + 10 N
Trong đó:
C: cacbon, phần trăm trọng lượng
H
2
: hydro, phần trăm trọng lượng
O
2
: oxy, phần trăm trọng lượng
S: lưu huỳnh, phần trăm trọng lượng
N: nitơ, phần trăm trọng lượng
(Phòng quản lý môi trường, Viện TNMT, ĐHQG TP.HCM)
2.1.5.3 Tính chất sinh học của CTR
Ngoại trừ nhựa, cao su và da, thành phần hữu cơ của hầu hết CTR đô thò có
thể được phân loại như sau:
• Thành phần hoà tan được trong nước như đường, bột ngọt, amino acid
và những dạng axit hữu cơ khác.
• Hemicellulose, sản phẩm ngưng tụ của đường 5 và 6 cacbon.
• Mỡ, dầu và sáp, chúng là những ester của cồn và acid béo mạch dài.
• Lignin, chất cao phân tử chứa vòng thơm với nhóm methoxyl ( -OCH
3
),
chúng hiện diện trong các sản phẩm giấy báo, …
• Lignocellulose, hợp chất của lignin và cellulose.
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 19
học(BF)
Chất thải thực
phẩm
7 – 15 0,4 0,82
Giấy báo 94,0 21,9 0,22
Giấy văn phòng 96,4 0,4 0,82
Bìa cứng 94,0 12,9 0,47
Chất thải làm
vườn
50 – 90 4,1 0,72
(Nguồn: Geoge Tchobanoglous,etal, MC Graw-Hill Inc,1993)
b) Sự phát sinh mùi
Mùi có thể phát triển khi CTR được lưu trữ trong thời gian dài giữa các lần
thu gom, tại các trạm trung chuyển và các bãi chôn lấp. Trong những vùng khí
hậu ấm sự phát triển mùi càng mạnh tại những công trình lưu trữ lộ thiên. Sự hình
thành mùi là do phân huỷ kỵ khí của những thành phần hữu cơ có khả năng bò
phân huỷ trong CTR đô thò.
Dưới điều kiện kỵ khí, sulfate có thể bò khử mùi thành sulfide (S
2-
), sau đó
nó kết hợp với hydrogen thành H
2
S theo phương trình phản ứng sau:
2CH
3
CHOHCOOH + SO
4
2-
2CH
3
FeS
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 21
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Thò Vu Lan
Trong bãi rác chôn lấp, CTR chòu sự phân huỷ kỵ khí hình thành nên những
sulfide kim loại, làm cho rác có màu đen.
Phản ứng khử sinh hoá của hợp chất hữu cơ chứa gốc sulfur có thể ảnh
hưởng đến sự hình thành những hợp chất có mùi hôi, chẳng hạn như methyl
mercaptan và aminobutyric acid. Phản ứng khử methionine, amino acid như sau:
CH
3
SCH
2
CH
2
CH(NH
2
)COOH CH
3
SH + CH
3
CH
2
CH
2
(NH
2
)COOH
Methyonine mercaptan methyl aminobutyric acid
Methyl mercaptan có thể bò phân huỷ sinh hoá thành methyl alcohol và
hydrogen sulfide:
- Đo khối lượng
- Phân tích thống kê
- Dựa trên các đơn vò thu gom rác (thùng chứa, xe đẩy,…)
- Phương pháp xác đònh tỉ lệ rác
- Tính cân bằng vật chất
Bảng 2.8: Tốc độ thải rác bình quân trên đầu người của một số khu vực
Nước hoặc thành phố Tốc độ thải rác
Canada
c
Thụy Só
Nhật Bản
Thụy Điển
Trung Quốc
Việt Nam
Thủ đô Hà Nội
TP Hồ Chí Minh
Tp Đà Nẵng
Tp Đà Lạt
1.7
1.6
1.3
0.9
0.8
0.5
0.2 – 0.5
0.45
0.63
0.3
0.53
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 23
Giảm thể tích CTR (cũng gọi là nén) là quá trình giảm thể tích ban đầu của
chất thải bằng phương tiện cơ học như máy ép thuỷ lực. Đa số các quốc gia trên
thế giới, các xe vận chuyển rác thu gom trong mỗi chuyến đi. Để gia tăng thời
gian sử dụng của những bãi chôn lấp hợp vệ sinh, rác thường được nén chặt lại
trước khi phủ đất lên.
2.2.1.3 Giảm kích thước CTR bằng phương pháp cơ học
Giảm kích thước CTR bằng phương pháp cơ học nhằm mục đích đạt được
sản phẩm rác cuối cùng có kích thước giảm đáng kể so với kích thước ban đầu.
Để thực hiện điều này chúng ta có thể sử dụng những thiết bò nghiền cắt, … Quá
trình này rất quan trọng trong công nghệ sử dụng rác sinh hoạt làm phân bón hữu
cơ.
2.2.2 Sự chuyển hoá hoá học
Sự chuyển hoá hoá học CTR là quá trình làm biến đổi pha (chẳng hạn pha
rắn thành pha lỏng, pha rắn thành pha khí, …). Để giảm thiểu thể tích hoặc thu hồi
sản phẩm chuyển hoá, quá trình hoá học cơ bản được sử dụng để chuyển hoá
CTR đô thò gồm:
- Quá trình đốt cháy (oxi hoá hoá học)
- Quá trình nhiệt phân
- Quá trình khí hoá
2.2.2.1 Quá trình đốt cháy (oxi hoá hoá học)
Quá trình đốt cháy có thể coi là phản ứng hoá học giữa oxi và chất hữu cơ
để tạo ra hợp chất oxi hoá theo sau là sự phát tán ánh sáng và sinh nhiệt. Với sự
SVTH: Phan Trọng Quân Trang 25
Copyright: Tài liệu đại học ©