CHƯƠNG I
KHÁI NIỆM VỀ CHẤT THẢI RẮN
1.1

Đònh Nghóa Chất Thải Rắn

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 không muốn dùng nữa.
Thuật ngữ chất thải rắn được sử dụng trong tài liệu này là bao hàm
tất cả các vật chất rắn không đồng nhất thải ra từ cộng đồng dân cư
ở đô thò cũng như các chất thải đồng nhất của các ngành sản xuất
nông nghiệp, công nghiệp, khai khoáng,... Tài liệu này đặc biệt quan
tâm đến chất thải rắn đô thò, bởi vì ở đó sự tích luỹ và lưu tồn chất
thải rắn, có khả năng ảnh hưởng rất lớn đến môi trường sống của
con người.
1.2

Tổng Quan Về Lòch sử Phát Triển Và Quản Lý Chất Thải Rắn

Chất thải rắn có từ ngày đầu khi con người có mặt trên mặt đất. Con
người và động vật đã khai thác và sử dụng các nguồn tài nguyên trên
trái đất để phục vụ cho đời sống của mình và thải ra các chất thải
rắn. Sự thải bỏ các chất thải từ hoạt động của con người không gây
ra vấn đề ô nhiễm môi trường trầm trọng bởi vì mật độ dân số lúc
bấy giờ còn thấp. Bên cạnh đó diện tích đất hữu dụng để đồng hoá
các chất thải rắn còn rất lớn nên đã không làm tổn hại đến môi
trường sinh thái.
Khi xã hội phát triển con người sống tập hợp thành nhóm, cụn dân
cư thì sự tích lũy của các chất thải trở nên đóng vai trò rất quan
trọng trong cuộc sống. Sự thải bỏ các thực phẩm thừa và các loại

− Giảm thiểu và đốt chất thải
Cho đến nay hệ thống quản lý chất thải rắn không ngừng phát triển
đặc biệt là ở Mỹ và các nước công nghiệp tiên tiến. Nhiều hệ thống
quản lý rác với hiệu quả cao ra đời do sự kết hợp đúng đắn giữa các
thành phần sau đây:
− Hệ thống tổ chức quản lý
− Quy hoạch quản lý

PGS. TS. Nguyễn Văn Phước

Khoa Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM


− Công nghệ xử lý
− Luật pháp và quy đònh quản lý chất thải rắn
Sự hình thành và ra đời của các luật lệ và quy đònh về quản lý chất
thải rắn ngày càng chặt chẽ đã góp phần nâng cao hiệu quả của hệ
thống quản lý chất thải rắn hiện nay.
1.3

Sự Phát Sinh Chất Thải Rắn Trong Xã Hội Công Nghiệp

Trong xã hội công nghiệp ngày nay quá trình phát sinh chất thải rắn
có nguồn gốc ban đầu là các loại vật liệu thô được sử dụng làm
nguyên liệu cho quá tình sản xuất để tạo ra các sản phẩm phục vụ
cho người tiêu dùng. Sản phẩm sau khi sử dụng có thể tái sinh, tái
chế hoặc đổ bỏ sau cùng.
VẬT LIỆU THÔ

SẢN XUẤT

là nước cấp bò ô nhiễm với các hợp chất muối Ca và mg. Mặc dù
thiên nhiên có khả năng pha loãng, phân tán, phân huỷ, hấp phụ để
làm giảm tác động của sự phát thải vào trong khí quyển, trong nước,
và trong đất. Sự mất cân bằng sinh thái xuất hiện khi khả năng đồng
hoá của thiên nhhiên vượt mức giới hạn cho phép.
Trong khu vực có mật độ dân số cao, sự thải bỏ các chất thải gây
nên nhiều vấn đề bất lợi về môi trường. Lượng rác thay đổi từng nơi
theo từng khu vực. Ví dụ như sự thay đổi về số lượng rác thải ở khu
vực thành thò và nông thôn. Tại Mỹ ước tính tại thành phố Los
Angeles, bang California lượng rác hàng ngày là 3.18kg/người/ngày,
trong đó tại Wilson, bang Wisconsin đại diện cho khu vực nông thôn,
lượng rác thải ra chỉ khoảng 1kg/người/ngày.

PGS. TS. Nguyễn Văn Phước

Khoa Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM


1.5

Hệ Thống Quản Lý Chất Thải Rắn Đô Thò

Hệ thống quản lý chất thải rắn đô thò có thể xem như là một bộ
phận chuyên môn liên quan đến (1) sự phát sinh, (2) lưu giữ và phân
chia tại nguồn, (3) thu gom, (4) phân chia, chế biến và biến đổi, (5)
trung chuyển và vận chuyển, (6) tiêu hủy chất thải rắn một cách hợp
lý dựa trên nguyên tắc cơ bản là sức khoẻ cộng đồng, kinh tế, kỹ
thuật, bảo tồn, cảnh quan, các vấn đề môi trường, và liên quan đến
cả thái độ cộng đồng.
Trên lónh vực quản lý chất thải rắn liên quan đến các vấn đề như quản


Trung chuyển
và vận chuyển

và chuyển đổi CTR

Tiêu hủy
Sơ đồ 1.2 Mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống

1.6 Quản Lý Chất Thải Rắn Tổng Hợp
Sự chọn lựa kết hợp giữa công nghệ, kỹ thuật, và chương trình quản lý để
đạt được mục đích quản lý chất thải được gọi là quản lý chất thải rắn tổng
hợp (ISWM). Văn phòng bảo vệ môi trường của Mỹ (USEPA) đã đưa ra thứ
bậc hành động ưu tiên trong việc thực hiện ISWM là: Giảm tại nguồn, tái
chế, đốt chất thải, và tiêu hủy. Hiệu quả lớn nhất của chương trình này là
giảm được kích thước và kinh phí xây dựng lò đốt. Tái chế chất thải cũng
giảm được các yếu tố làm thiệt hại nồi hơi, loại bỏ được các thành phần
xỉ, và các chất bẩn khác trong lò luyện.
1.6.1 Thứ bậc ưu tiên trong quản lý rác tổng hợp
1. Tránh thải bỏ
2. Giảm thiểu rác
3. Tái sử dụng
4. Tái chế
5. Tạo năng lượng
PGS. TS. Nguyễn Văn Phước

Khoa Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM


6. Xử lý


PGS. TS. Nguyễn Văn Phước

Khoa Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM


Công cụ:
9 Luật bảo vệ môi trường
9 Luật bảo vệ sức khỏe cộng đồng
9 Giấy phép cho các hoạt động liên quan đến rác
9 Bảo vệ tầng ozon, khí nhà kính một cách bắt buộc trên toàn cầu
c. Cơ cấu hành chánh
Mục đích là thực hiện và hổ trợ việc thi hành cơ cấu luật và chính
sách.
Công cụ:
9 Cấp giấy phép cho các phương tiện
9 Thanh tra viên sức khỏe cộng đồng và môi trường
9 Cấp phép cho thanh tra viên theo luật đònh
9 Ràng buộc, xử phạt và thu hồi giấy phép
9 Hệ thống giám sát và đánh giá
d. Giáo dục cộng đồng
Mục đích là nâng cao nhận thức, nhiệm vụ và trách nhiệm của cộng
đồng về vấn đề quản lý chất thải.
Công cụ:
9 Chiến dòch truyền thông chung
9 Phân biệt các loại sản phẩm
9 Ngày làm sạch cả nước
9 Chương trình giảng dạy ở trường học
9 Giáo dục thế hệ trẻ


g. Tạo thò trường và tiếp thò các sản phẩm tái chế mục đích là
khép kín vòng tuần hoàn của vật liệu trong xã hội.
Công cụ:
9 Khuyến khích các sản phẩm có chứa các vật liệu tái chế
9 Giáo dục người tiêu dùng
9 Khuyến khích sử dụng các vật liệu tái chế trong sản xuất
9 Trợ cấp cho các nghiên cứu và phát triển
PGS. TS. Nguyễn Văn Phước

Khoa Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM


9 Khuyến khích các công nghiệp tái chế gia công
h. Hệ thống thông tin rác thải
Mục đích là thu nhập thông tin một cách chính xác về hệ thống quản
lý chất thải để giám sát, đánh giá, phát triển kế hoạch chiến lược và
hổ trợ việc ra quyết đònh.
Công cụ:
9 Xác đònh các dòng/nguồn thải
9 Xác đònh các dạng chất thải
9 Phân tích các sản phẩm chất thải
9 Đònh lượng chất thải
9 Cơ sở dữ liệu tập trung
9 Hệ thống thu thập số liệu
1.6.3 Những Thách Thức Của Việc Quản Lý Chất Thải Rắn Trong
Tưong Lai
Xã hội càng phát triển, dân số thế giới càng gia tăng kết hợp với sự
đô thò hoá và công nghiệp hóa làm cho lượng rác thải phát sinh ngày
càng nhiều. Những thách thức và cơ hội có thể áp dụng để giảm
thiểu lượng rác thải trong tương lai là: (1) thay đổi thói quen tiêu thụ

thời gian lâu dài. Các số liệu về các hoạt động của bãi chôn lấp hiện
tại cần phải phổ biến để cải tiến việc xây dựng và hoạt động của các
bãi chôn lấp mới. Bằng cách này thì sẽ giúp ích cho việc quản lý các
bãi chôn lấp càng có hiệu quả hơn.
• Phát triển công nghệ mới
Có rất nhiều cơ hội để giới thiệu những công nghệ mới trong hệ
thống quản lý chất thải rắn. Những thách thức đã khuyến khích cho
sự phát triển kỹ thuật giúp cho việc bảo tồn tài nguyên thiên nhiên
tốt nhất và đây là phương pháp chi phí-hiệu quả. Việc kiểm tra và
thực thi việc ứng dụng các công nghệ mới là một phần quan trọng
trong việc quản lý tổng hợp chất thải rắn trong tương lai.

PGS. TS. Nguyễn Văn Phước

Khoa Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM


CHƯƠNG II
NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN, KHỐI LƯNG
VÀ ĐẶC TÍNH CỦA CHẤT THẢI RẮN
2.1 Nguồn Gốc Chất Thải Rắn
Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tốc độ phát sinh của chất thải
rắn là các cơ sở quan trọng để thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và
đề xuất các chương trình quản lý chất thải rắn thích hợp.
Có nhiều cách phân loại nguồn gốc phát sinh chất thải rắn khác
nhau nhưng phân loại theo cách thông thường nhất là: (1) khu dân
cư, (2) khu thương mại, (3) cơ quan, công sở, (4) xây dựng và phá hủy
các công trình xây dựng, (5) khu công cộng, (6) nhà máy xử lý chất
thải, (7) công nghiệp, (8) nông nghiệp. Chất thải đô thò có thể xem
như chất thải công cộng, ngoài trừ các chất thải trong quá trình chế

thương mại chiếm tỉ lệ cao nhất từ 50-75%. Giá trò phân bố sẽ thay
đổi tuỳ thuộc vào sự mở rộng các hoạt động xây dựng, sữa chữa, sự
mở rộng của các dòch vụ đô thò. Thành phần riêng biệt của chất thải
rắn thay đổi theo vò trí đòa lý, thời gian, mùa trong năm, điều kiện
kinh tế và tùy thuộc vào thu nhập của từng quốc gia.
Bảng 2.1 Nguồn gốc các loại chất thải
Nguồn
phát Nơi phát sinh
sinh
Hộ gia đình, biệt thự,
Khu dân cư
chung cư.
Khu
thương Nhà kho, nhà hàng,
chợ, khách sạn, nhà
mại
trọ, các trạm sữa chữa
và dòch vụ.
Cơ quan, công Trường học, bệnh viện,
văn phòng cơ quan
sở
chính phủ.
Khu nhà xây dựng
Công trình
mới, sữa chữa nâng
xây dựng và
phá huỷ
cấp mở rộng đường
phố, cao ốc, san nền
Dòch vụ

Bùn, tro


Công nghiệp

Nông nghiệp

thải công nghiệp khác.
Công nghiệp xây dựng,
chế tạo, công nghiệp
nặng, nhẹ, lọc dầu,
hoá chất, nhiệt điện.
Đồng cỏ, đồng ruộng,
vườn cây ăn quả, nông
trại.

Chất thải do quá trình chế
biến công nghiệp, phế liệu,
và các rác thải sinh hoạt.
Thực phẩm bò thối rửa, sản
phẩm nông nghiệp thừa,
rác, chất độc hại.

Nguồn : Integrated Solid Waste Management, McGRAW-HILL 1993
2.2.1 Sự thay đổi thành phần chất thải rắn trong tương lai
Nghiên cứu sự thay đổi thành phần chất thải rắn trong tương lai có ý
nghóa rất quan trọng trong việc hoạch đònh kế hoạch quản lý chất
thải rắn, đồng thời nó cũng quyết đònh các qui đònh, dự án và chương
trình quản lý cho các cơ quan quản lý ( như là sự thay đổi các thiết
bò chuyên dùng). Bốn thành phần có xu hướng thay đổi lớn là: thực

cao
40-85
1-10
1-5
1-5
1-5
-

20-65
8-30
2-6
2-10
1-4
-

6-30
20-45
5-15
2-8
2-6
0-2
10-20

1-10
1-5
1-40

1-10
1-5
1-30

giản nhất hiện nay vẫn áp dụng là phương pháp một phần tư.
Trình tự tiến hành như sau:
-

Mẫu chất thải rắn ban đầu được lấy từ khu vực nghiên cứu có khối
lượng khoảng 100-250kg. Đổ đóng rác tại một nơi độc lập riêng
biệt, xáo trộn đều bằng cách vun thành đống hình côn nhiều lần.
Khi mẫu đã trộn đều đồng nhất chia hình côn làm 4 phần bằng
nhau.

-

Kết hợp 2 phần chéo nhau và tiếp tục trộn đều thành 1 đống hình
côn. Tiếp tục thực hiện bước trên cho đến khi đạt được mẫu thí
nghiệm có khối lượng khoảng 20-30kg để phân tích thành phần.

-

Mẫu rác sẽ được phân loại thủ công, bằng tay. Mỗi thành phần sẽ
được đặt vào mỗi khay tương ứng. Sau đó đem cân các khay và ghi
khối lượng của các thành phần. Để có số liệu các thành phần chính
xác, các mẫu thu thập nên theo từng mùa trong năm.

2.3.

Khối Lượng Chất Thải Rắn

2.3.1.

Tầm quan trọng của việc xác đònh khối lượng chất thải

- Phương pháp đếm tải
- Phương pháp cân bằng vật liệu
Các phương pháp này không tiêu biểu cho tất cả các trường hợp mà
phải áp dụng nó tuỳ thuộc vào những trường hợp cụ thể.
Các đơn vò thường được sử dụng để biểu diễn chất thải rắn:
-

Khu vực dân cư và thương mại: Kg/(người.ngày đêm)

-

Khu vực công nghiệp: Đơn vò khối lượng/đơn vò sản phẩm (kg/tấn
sản phẩm)
Đơn vò trọng lượng/ca (kg/ca)

-

Khu vực nông nghiệp: Kg/tấn sản phẩm thô;

a. Phương pháp khối lượng và thể tích:
Trong phương pháp này khối lượng hoặc thể tích (hoặc cả khối lượng
và thể tích) của chất thải rắn được xác đònh để tính toán khối lượng
chất thải rắn. Phương pháp đo thể tích thường có độ sai số cao.
Ví dụ: 1 m3 chất thải rắn xốp (không nén) sẽ có khối lượng nhỏ hơn
1 m3 chất thải rắn được nén chặt trong xe thu gom và cũng có khối
lượng khác so với chất thải rắn được nén rất chặt ở bãi chôn lấp. Vì
vậy nếu đo bằng thể tích thì kết quả phải được báo cáo kèm theo




nguồn phát sinh riêng lẻ như các hộ dân cư, nhà máy cũng như cho
khu công nghiệp và khu thương mại. Phương pháp này sẽ cho những
dữ liệu đáng tin cậy cho chương trình quản lý. Các bước thực hiện
cân bằng vật liệu thực hiện nhhư sau:
Bước 1: Hình thành một hộp giới hạn nghiên cứu. Đây là một bước
quan trọng bởi vì trong nhiều trường hợp khi lựa chọn giới hạn của
hệ thống phát sinh chất thải rắn thích hợp sẽ đưa đến cách tính
toán đơn giản.
Bước 2: Nhận diện tất cả các hoạt động xảy ra bên trong hệ thống
nghiên cứu mà nó ảnh hưởng đến khối lượng chất thải rắn.
Bước 3: Xác đònh tốc độ phát sinh chất thải rắn liên quan đến các
hoạt động nhận diện ở bước 2.
Bước 4: Sử dụng các mối quan hệ toán học để xác đònh chất thải rắn
phát sinh, thu gom và lưu trữ.
Cân bằng khối lượng vật liệu được biểu hiện bằng các công thức sau:
a. Dạng tổng quát:

Khối lượng vật
liệu tích lũy
bên trong hệ
thống
(tích luỹ)

=

Khối lượng
vật liệu đi
vào hệ thống
(nguyên + vật
liệu)


rw

x

t

Trong đó:
dM/dt ::Tốc độ thay đổi khối lượng vật liệu tích lũy bên trong hệ thống
nghiên cứu (kg/ngày, T/ngày)
∑ Mvào : Tổng cộng khối lượng vật liệu đi vào hệ thống nghiên cứu
(kg/ngày)
∑ Mra

:Tổng cộng các khối lượng vật liệu đi ra hệ thống nghiên cứu

(kg/ngày)
rw
t

:Tốc độ phát sinh chất thải (kg/ngày)
: Thời gian (ngày)

Trong một số hoá trình chuyển hoá sinh học , ví dụ: sản xuất phân
compost khối lượng của chất hữu cơ sẽ giảm xuống, nên số hạng rw
sẽ là giá trò âm. Khi viết phương trình cân bằng khối lượng thì tốc độ
phát sinh luôn luôn được viết là số hạng dương.
Trong thực tế, khhó khăn gặp phải khi áp dụng phương trình cân
bằng vật liệu là phải xác đònh tất cả các khối lượng vật liệu đi vào và
đi ra hệ thống nghiên cứu.

Giải đáp:



16


1

Lập bảng tính:

Phương tiện

Thể
(m3)
- Xe ép rác 15
- Xe
tư 0,75
nhân
Tổng
số,
kg/tuần
2

lượng
tích Khối
3
(kg/m )
300
100

đóng hộp; số lượng can được sử dụng có 3% bò hỏng và được tách
riêng để tái chế.
Lượng giấy carton nhập vào nhà máy được sử dụng hết, trong số đó
có 5% bò hỏng và được tách riêng để tái chế.
Trong tổng số các loại vật liệu khác được nhập vào nhà máy thì
được lưu trữ và sử dụng trong tương lai; 25% thải bỏ như chất
rắn, 50% còn lại là hỗn hợp các loại chất thải và trong số đó thì
được dùng để tái chế, phần còn lại được xem như chất thải rắn
đi thải bỏ.



17

25%
thải
35%
đem


-

Thiết lập sơ đồ cân bằng vật liệu dựa vào các dữ kiện trên?
Xác đònh lượng chất thải phát sinh khi sản xuất 1 tấn sản phẩm?

Giải đáp:
1. Nhà máy sản xuất đồ hộp:
-

12 tấn nguyên liệu thô