Từ viết tắt Ý nghĩa
tải về 1.23 Mb.
|
- Điều hướng trang này:
- 2.5.2Nguồn phát sinh chất thải rắn
- 2.5.3Tác hại của rác thải trong đô thị
2.5Chất thải rắn2.5.1Khái niệmChất thải rắn là những vật ở dạng rắn do hoạt động của con người (sinh hoạt, sản xuất, tiều dùng,…) và động vật gây ra. Đó là những vật đã bỏ đi, thường ít được sử dụng hoặc ít có ích và không có lợi cho con người. 2.5.2Nguồn phát sinh chất thải rắnCác nguồn phát sinh CTR bao gồm:
Chất thải đô thị có thể xem như chất thải công cộng ngoài trừ các CTR từ quá trình sản xuất công nghiệp và nông nghiệp. CTR có thể phân loại bằng nhiều cách khác nhau:
Tuy nhiên, căn cứ vào đặc điểm chất thải có thể phân loại CTR thành 3 nhóm lớn: Chất thải đô thị, chất thải công nghiệp và chất thải nguy hại. Đáng chú ý nhất trong thành phần rác thải là chất thải nguy hại, thường phát sinh từ các khu công nghiệp. Do đó, những thông tin về nguồn gốc phát sinh và đặc tính các chất thải nguy hại của các loại hình công nghiệp khác nhau là rất cần thiết. Các hiện tượng như chảy tràn, rò rỉ các loại hoá chất cần phải đặc biệt chú ý, bởi vì chi phí thu gom và xử lý các chất thải nguy hại bị chảy tràn rất tốn kém. Ví dụ, chất thải nguy hại bị hấp phụ bởi các vật liệu dễ ngậm nước như rơm rạ và dung dịch hoá chất bị thấm vào trong đất thì phải đào bới đất để xử lý. Lúc này, các chất thải nguy hại bao gồm các thành phần chất lỏng chảy tràn, chất hấp phụ (rơm, rạ) và cả đất bị ô nhiễm. Đối với rác thải đô thị do đặc điểm nguồn thải là nguồn phân tán nên rất khó quản lí, đặc biệt là các nơi có đất trống.
2.5.3Tác hại của rác thải trong đô thị
2.5.4Các biện pháp xử lý và sử dụng chất thải rắnMục đích của các phương pháp xử lý chất thải rắn là:
Phương pháp giảm kích thước được sử dụng để giảm kích thước của các thành phần CTR đô thị. CTR được làm giảm kích thước có thể sử dụng trực tiếp làm lớp che phủ trên mặt đất hay làm phân compost, hoặc một phần được sử dụng cho các hoạt động tái sinh.
Phân loại theo kích thước hay sàng lọc là một quá trình phân loại một hỗn hợp các vật liệu CTR có kích thước khác nhau thành 2 hay nhiều loại vật liệu phần có cùng kích thước, bằng cách sử dụng các loại sàng có kích thước lổ khác nhau. Quá trình phân loại có thể thực hiện khi vật liệu còn ướt hoặc khô, thông thường quá trình phân loại gắn liền với các công đoạn chế biến chất thải tiếp theo. Các thiết bị sàng lọc được sử dụng trước và sau khi nghiền rác, sau công đoạn tách khí từ quá trình thu hồi năng lượng RDF. Đôi khi các thiết bị sàng lọc cũng được sử dụng trong quá trình chế biến phân compost với mục đích tăng tính đồng nhất cho sản phẩm. Các thiết bị thường được sử dụng nhiều nhất là các loại sàng rung và sàng dạng trống quay và sàng đĩa. Loại sàng rung được sử dụng đối với CTR tương đối khô như là kim loại, thủy tinh, gỗ vụn, mảnh vỡ bê tông trong CTR xây dựng. Loại sàng trống quay dùng để tách rời các loại giấy carton và giấy vụn, đồng thời bảo vệ được tác hại máy nghiền khỏi hư hỏng do CTR có kích thước lớn. Loại sàng đĩa tròn là một dạng cải tiến của sàng rung với những ưu điểm như có thể tự làm sạch và tự điều chỉnh công suất.
Phân loại bằng phương pháp khối lượng riêng là một phương pháp kỹ thuật được sử dụng rất rộng rãi, dùng để phân loại các vật liệu có trong CTR dựa vào khí động lực và sự khác nhau về khối lượng riêng của chúng. Phương pháp này được sử dụng để phân loại CTR đô thị, tách rời các loại vật liệu sau quá trình tách nghiền thành 2 phần riêng biệt: dạng có khối lượng riêng nhẹ như giấy, nhựa, các chất hữu cơ và dạng có khối lượng riêng nặng như là kim loại, gỗ và các loại phế liệu vô cơ có khối lượng riêng tương đối lớn. Kỹ thuật được sử dụng rộng rãi nhất trong việc phân loại các loại vật liệu (dựa vào sự khác nhau về khối lượng riêng) là dựa vào khí động lực. Nguyên tắc của phương pháp này là thổi dòng không khí đi từ dưới lên trên qua lớp vật liệu hỗn hợp, khi đó các vật liệu nhẹ sẽ được cuốn theo dòng khí , tách ra khỏi các vật liệu nặng hơn.
Kỹ thuật phân loại bằng điện trường và từ tính dựa vào tính chất điện từ và từ trường khác nhau của các thành phần chất thải rắn. Phương pháp phân loại bằng từ trường được sử dụng phổ biến khi tiến hành tách các kim loại màu ra khỏi kim loại đen. Phương pháp phân loại bằng tĩnh điện cũng được áp dụng để tách ly nhựa và giấy dựa vào sự khác nhau về sự tích điện bề mặt của 2 loại vật liệu này. Phân loại bằng dòng điện xoáy là kỹ thuật phân loại trong đó các dòng điện xoáy được tạo ra trong các kim loại không chứa sắt như nhôm và tạo thành nam châm nhôm.
Phương pháp nén chất thải rắn được sử dụng với mục đích gia tăng khối lượng riêng của CTR, nhằm tăng tính hiệu quả của công tác lưu trữ và vận chuyển. Các kỹ thuật hiện đang áp dụng để nén và tái sinh chất thải là đóng kiện, đóng gói, đóng khối hay ép thành dạng viên.
Xử lý CTR và CTRNH (chất thải y tế, thuốc bảo vệ thực vật, chất thải nhiễm dầu…) bằng phương pháp đốt là một phương pháp hiệu quả và hiện nay được sử dụng khá phổ biến. Phương pháp xử lý CTR bằng nhiệt có những ưu điểm: 1) giảm thể tích CTR (giảm 80 - 90% khối lượng thành phần hữu cơ trong CTR trong thời gian nhanh nhất, CTR được xử lý khá triệt để); 2) thu hồi năng lượng; 3) là thành phần quan trọng trong chương trình quản lý tổng hợp CTR; 4) có thể xử lý CTR tại chỗ mà không cần phải vận chuyển đi xa, tránh được các rủi ro và chi phí vận chuyển. Song, phương pháp đốt cũng có những hạn chế như: đòi hỏi chi phí đầu tư xây dựng lò đốt, chi phí vận hành và xử lý khí thải lớn. Việc thiết kế, vận hành lò đốt phức tạp, người vận hành lò đốt đòi hỏi phải có trình độ chuyên môn cao. Đặc biệt, quá trình đốt chất thải có thể gây ô nhiễm môi trường nếu các biện pháp kiểm soát quá trình đốt, xử lý khí thải không đảm bảo.
Đốt là quá trình oxi hoá chất thải rắn bằng oxy không khí dưới tác dụng của nhiệt và quá trình oxy hóa hóa học. Bằng cách đốt chất thải, ta có thể giảm thể tích của CTR đến 80 – 90%. Nhiệt độ buồng đốt phải cao hơn 8000C. Sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt là: 1) các khí có nhiệt độ cao bao gồm khí nitơ, cacbonic, hơi nước và 2) tro. Năng lượng có thể được thu hồi nhờ quá trình trao đổi nhiệt với khí sinh ra ở nhiệt độ cao. Lò đốt thùng quay được sử dụng để xử lý các loại chất thải nguy hại ở dạng rắn, cặn, bùn và cũng có thể ở dạng lỏng. Thùng quay hoạt động ở nhiệt độ khoảng 1100oC, sử dụng chất thải nguy hại làm nguyên liệu. Đây là phương pháp tiêu hủy chất thải bằng cách đốt cùng với nhiên liệu thông thường khác và tận dụng nhiệt cho các thiết bị tiêu thụ nhiệt như: Nồi hơi, lò nung, lò luyện kim, lò nấu thủy tinh, lò nung xi măng,… Lượng chất thải bổ sung vào lò đốt có thể chiếm 12 – 25% tổng lượng nhiên liệu.
Nhiệt phân là quá trình phân hủy hay biến đổi hóa học CTR bằng cách nung trong điều kiện không có oxy, và tạo ra sản phẩm cuối cùng của quá trình biến đổi chất thải rắn là các chất ở dạng rắn, lỏng, và khí. Nguyên lý của vận hành quá trình nhiệt phân gồm 2 giai đoạn: Giai đoạn 1 là quá trình khí hóa, chất thải được gia nhiệt để tách các thành phần dễ bay hơi như khí cháy, hơi nước... ra khỏi thành phần cháy không hóa hơi và tro. Giai đoạn 2 là quá trình đốt các thành phần bay hơi ở điều kiện phù hợp để tiêu hủy hết các cấu tử nguy hại. Nhiệt phân bằng hồ quang – plasma: thực hiện quá trình đốt ở nhiệt độ cao (có thể đến 10.0000C) để tiêu hủy chất thải có tính độc cực mạnh. Sản phẩm là khí H2 và CO, khí axit và tro.
Một cách tổng quát, quá trình khí hóa là quá trình đốt CTR trong điều kiện thiếu oxy. Mặc dù phương pháp này đã được phát hiện vào thế kỷ 19 nhưng việc áp dụng để xử lý CTR chỉ được thực hiện trong thời gian gần đây. Kỹ thuật khí hóa được áp dụng với mục đích giảm thể tích chất thải và thu hồi năng lượng.
Hầu hết các phương pháp xử lý, lưu trữ và loại bỏ đều liên quan đến công nghệ đốt – đốt cháy các chất một cách có kiểm soát ở trong một vùng kín – như một phương tiện xử lý loại chất thải nguy hại. Công nghệ đốt có một số đặc thù:
Công nghệ đốt là một quá trình xử lý khá phức tạp. Trong quá trình cháy, các chất hữu cơ dạng rắn hoặc lỏng sẽ bị chuyển đổi sang pha khí. Các khí này qua các lưới đốt sẽ tiếp tục bị làm nóng lên, đến một nhiệt độ nào đó các hợp chất hữu cơ của chúng sẽ bị phân hủy thành các nguyên tử thành phần. Các nguyên tử này kết hợp với oxy để tạo nên các chất khí bền vững, các khí này sau khi qua các thiết bị kiểm soát ô nhiễm sẽ được thải vào khí quyển. Thành phần của các chất khí bền vững phát sinh từ việc đốt các hợp chất hữu cơ chủ yếu là CO2 và hơi nước. Tuy nhiên, tùy thuộc vào thành phần của chất thải rắn, một lượng nhỏ CO, NOx, HCl, và các khí khác có thể sẽ được hình thành. Các chất khí này là nguyên nhân tiềm ẩn có khả năng gây nguy hại cho sức khỏe con người và môi trường. Việc quản lý và thải bỏ các kim loại, tàn tro và các sản phẩm phụ của quá trình đốt cũng có thể gây ra những tác hại như đã đề cập. Tàn to là một vật liệu dễ lắng, trơ, với thành phần chủ yếu là carbon, các muối và các kim loại. Trong quá trình đốt, hầu hết tàn tro sẽ tập trung ở đáy của buồng đốt (tro đáy). Khi lớp tro này được lấy ra khỏi buồng đốt, nó có thể xem như là chất thải nguy hại bởi các qui tắc chuyển hóa hoặc do nó có 1 đặc tính (nguy hại) nào đó. Tuy nhiên các hạt tro kích thước nhỏ (vật chất dạng hạt mà có thể có các kim loại kèm theo) cũng sẽ bị cuốn theo các chất khí lên cao (còn gọi là tro bay). Các hạt tro này cùng các kim loại có liên quan cũng phải được xem xét bởi các qui định áp dụng cho công nghệ đốt bởi vì chúng có thể mang các hợp phần nguy hại ra khỏi hệ thống thiết bị vào trong khí quyển. Do việc đốt không phá hủy được các hợp chất vô cơ có trong chất thải nguy hại (các kim loại chẳng hạn), các hợp chất này có thể cũng sẽ tích tụ trong lớp tro đáy và tro bay với nồng độ có hại.
Là một quá trình biến đổi sinh học được sử dụng rất rộng rãi, mục đích là biến đổi các chất thải rắn hữu cơ thành các chất vô cơ (quá trình khoáng hóa) dưới tác dụng của vi sinh vật. Sản phẩm tạo thành ở dạng mùn gọi là phân compost.
Là quá trình biến đổi sinh học dưới tác dụng của vi sinh vật trong điều kiện kỵ khí, áp dụng đối với chất thải rắn có hàm lượng rắn từ 4 – 8% (bao gồm: chất thải rắn của con người, động vật, các sản phẩm thừa từ nông nghiệp, và chất hữu cơ trong thành phần của chất thải rắn đô thị). Quá trình phân hủy lên men kỵ khí được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Sản phẩm cuối cùng là khí metan, khí CO2, và chất mùn ổn định dùng làm phân bón.
Quá trình chuyển hóa hóa học bao gồm một loạt các phản ứng thủy phân được sử dụng để tái sinh các hợp chất như là glucose và một loạt các phản ứng khác dùng để tái sinh dầu tổng hợp, khí và acetate xenlulo. Kỹ thuật xử lý chất thải rắn bằng phương pháp hóa học phổ biến nhất là phản ứng thủy phân xenlulo dưới tác dụng của axit và quá trình biến đổi metan thành metanol. Phản ứng thủy phân axit: Xenlulo hình thành do sự liên kết của hơn 3.000 đơn vị phân tử glucose, xenlulo có đặc điểm là tan trong nước và các dung môi hữu cơ, nhưng hầu như không bị phân hủy bởi tế bào. Nếu xenlulo được phân hủy thì glucose sẽ được tái sinh. Quá trình thực hiện bằng phản ứng hóa học cơ bản như sau:
Đường glucose được trích ly từ xenlulo có thể được biến đổi bằng các phản ứng sinh học và hóa học tạo thành sản phẩm là rượu và các hóa chất công nghiệp.
Metan được hình thành từ quá trình phân hủy yếm khí của các chất thải rắn hữu cơ có thể được biến đổi thành metanol. Quá trình biến đổi được thực hiện bằng 2 phản ứng sau:
Xúc tác CH4 + H2O CO + 3H2 CO + 2H2 CH3OH Thuận lợi của việc sản xuất metanol từ khí biogas có chứa metan là metanol có thể lưu trữ và vận chuyển dễ dàng hơn là việc chuyển khí metan.
Một khi các sản phẩm được hình thành từ chất thải rắn hoặc từ quá trình phân hủy yếm khí (tạo khí metan) hay từ biến đổi hóa học (tạo thành metanol), thì những bước thực hiện tiếp theo là sử dụng và lưu trữ. Nếu các sản phẩm này sinh ra năng lượng thì đòi hỏi cần thực hiện những bước biến đổi tiếp theo. Biogas có thể sử dụng trực tiếp để đốt các động cơ đốt trong hoặc là sử dụng khí này làm quay tuabin, để tạo ra điện năng. Каталог: host host -> Lịch sử Trung Quốc host -> Phương pháp 7: Phương pháp trung bình host -> BỘ lao đỘng thưƠng binh và XÃ HỘi số: 1348 host -> BIÊn soạn giáO Án tích hợp theo công văn số 1610/tcdn-gv host -> Học Hóa bằng sự đam mê host -> Cristoforo Colombo tiếng Anh: Christopher Columbus; tiếng Tây Ban Nha: Cristóbal Colón, âm Hán-Việt: Kha Luân Bố host -> Lịch sử thế giới tải về 1.23 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|