Chất thải rắn và phân loại chất thải rắn

CÁC ĐỊNH NGHĨA, KHÁI NIỆM, THUẬT NGỮ

Định nghĩa 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 khi không muốn dùng nữa.

Quản lý chất thải rắn là hoạt động của các tổ chức và cá nhân nhằm giảm bớt ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe con người, môi trường hay mỹ quan. Các hoạt động đó liên quan đến việc thu gom, vận chuyển, xử lý, tái chế chất thải… Quản lý chất thải rắn cũng có thể góp phần phục hồi các nguồn tài nguyên lẫn trong chất thải.

Quản lý chất thải nguy hại là các hoạt động liên quan đến việc phòng ngừa, giảm thiểu, phân định, phân loại, tái sử dụng trực tiếp, lưu giữ tạm thời, vận chuyển và xử lý chất thải nguy hại.

Vận chuyển chất thải rắn và chất thải nguy hại là quá trình chuyên chở chất thải rắn và chất thải nguy hại từ nơi phát sinh đến nơi xử lý, có thể kèm theo việc thu gom, đóng gói, bảo quản, lưu giữ tạm thời, trung chuyển, sơ chế chất thải nguy hại.

Xử lý chất thải rắn và chất thải nguy hạilà quá trình sử dụng các giải pháp công nghệ, kỹ thuật nhằm biến đổi, loại bỏ, cách ly, tiêu huỷ hoặc phá huỷ tính chất, thành phần nguy hại của chất thải nguy hại (kể cả việc tái chế, tận thu, thiêu đốt, đồng xử lý, cô lập, chôn lấp) với mục đích cuối cùng là không gây tác động xấu đến môi trường và sức khoẻ con người.

Tái sử dụng, tái chế chất thải là việc trực tiếp sử dụng lại hoặc thu hồi, tái chế lại từ chất thải các thành phần có thể sử dụng để biến thành các sản phẩm mới, hoặc các dạng năng l­ượng để phục vụ các hoạt động sinh hoạt và sản xuất.

PHÂN LOẠI CHẤT THẢI RẮN

Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn là do hoạt động của con người, chính vì vậy chất thải rắn rất đa dạng.

Có nhiều cách phân loại chất thải rắn, ví dụ như phân loại theo nguồn gốc phát sinh, phân loại theo thành phần hóa học, theo tính chất độc hại, theo khả năng công nghệ xử lý và tái chế…

1. a) Phân loại theo nguồn gốc phát sinh

Tùy theo lĩnh vực hoạt động của con người mà chất thải rắn sinh ra được phân loại thành:

–       Chất thải rắn đô thị: chất thải từ hộ gia đình, chợ, trường học, cơ quan…

–       Chất thải rắn nông nghiệp: rơm rạ, trấu, lõi ngô, bao bì thuốc bảo vệ thực vật…

–       Chất thải rắn công nghiệp: chất thải từ các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp. Ví dụ như nhựa, cao su, giấy, thủy tinh…

1. b) Phân loại theo thành phần hóa học

–       Chất thải rắn hữu cơ: chất thải thực phẩm, rau củ quả, phế thải nông nghiệp, chất thải chế biến thức ăn…

–       Chất thải rắn vô cơ: chất thải vật liệu xây dựng như đá, sỏi, xi măng, thủy tinh…

1. c) Phân loại theo tính chất độc hại

–       Chất thải rắn thông thường: giấy, vải, thủy tinh…

–       Chất thải rắn nguy hại: chất thải công nghiệp nguy hại, chất thải nông nghiệp nguy hại, chất thải y tế nguy hại…

1. d) Phân loại theo công nghệ xử lý hoặc khả năng tái chế

–       Chất phải phân hủy sinh học, phân thải khó phân hủy sinh học,

–       Chất thải cháy được, chất thải không cháy được,

–       Chất thải tái chế được: kim loại, cao su, giấy, gỗ…

MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA CHẤT THẢI RẮN

Khi tính toán các yếu tố công nghệ cho quá trình xử lý chất thải rắn người ta thường nói đến một số tính chất của nó như tỷ trọng,độ ẩm, độ xốp, kích thước trung bình… Trong trường hợp công nghệ nhiệt phân được lựa chọn người ta còn quan tâm đến các tính chất khác của chất thải như nhiệt trị, nhiệt dung riêng, độ cháy, độ tro v.v…

Khối lượng riêng

Khối lượng riêng của chất thải rắn được định nghĩa là khối lượng của vật chất tính trên một đơn vị thể tích chất thải (kg/m³). Khối lượng riêng của chất thải rắn có thể thay đổi tuỳ thuộc vào những trạng thái của chúng như chất thải đổ đống có nén hoặc không nén.

Độ ẩm

Độ ẩm của chất thải rắn được biểu diễn bằng tỷ lệ lượng hơi nước (%) có chứa trong một đơn vị khối lượng chất thải. Người ta thường tính toán độ ẩm theo công thức sau đây:

Trong đó:           x_w – độ ẩm, %;

m_r – khối lượng chất thải rắn trước khi sấy, kg;

m_s – khối lượng chất thải rắn sau khi sấy, kg.

Nhiệt trị

Nhiệt trị của chất thải là lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy một đơn vị khối lượng chất thải. Đơn vị tính là kJ/kg hoặc kCal/kg. Giá trị này càng lớn thì phương pháp nhiệt phân chất thải càng có hiệu quả. Nhiệt trị của chất thải được tính theo công thức Meldeleev như sau:

  

Trong đó: C– thành phần nguyên tố cacbon, %;

H – thành phần nguyên tố hydro, %;

O – thành phần nguyên tố ôxy, %;

S – thành phần lưu huỳnh, %;

W – độ ẩm của chất thải, %.

Nhiệt trị của chất thải phụ thuộc vào thành phần của chất thải và rất phụ thuộc vào độ ẩm của chất thải. Độ ẩm càng lớn thì khả năng cháy càng thấp, nhiệt trị càng thấp.

Độ tro (chất trơ)

Độ tro là tỷ lệ (%) lượng vật chất còn lại sau quá trình thiêu đốt chất thải. Độ tro càng nhỏ thì quá trình cháy chất thải càng tốt. Khi áp dụng phương pháp nhiệt phân người ta thường lựa chọn loại chất thải có độ ẩm và độ tro thấp. Tro, xỉ của quá trình thiêu đốt không độc hại thường được sử dụng làm vật liệu xây dựng hoặc san lấp mặt đường, nếu như khối lượng đủ lớn. Trong trường hợp khối lượng nhỏ, hoặc thành phần và kích thước không phù hợp để làm vật liệu xây dựng người ta đem chôn lấp. Độ tro có thể tính theo công thức sau:

Trong đó:    x_A  – độ tro, %;

– khối lượng xỉ tro sau khi đốt, kg;

– khối lượng chất thải ban đầu, kg.

Thành phần cháy

Thành phần cháy của chất thải rắn là chất có khả năng bốc cháy, có khả năng phân hủy bởi nhiệt độ trong điều kiện có ôxy.

Khi tiếp cận phương pháp thiêu đốt thì chất thải có thể được tính như có 3 phần: độ ẩm, thành phần cháy và độ tro. Khi quá trình thiêu đốt xảy ra, quá trình sấy, thoát ẩm sẽ xảy ra trước tiên, sau đó sẽ xảy ra hiện tượng cháy và hình thành tro, xỉ. Có thể viết phương trình liên quan đến các thành phần trên như sau:

   x_w + x_c + x_A = 100%

Trong đó: x_c – thành phần cháy của chất thải, được xác định theo công thức sau:

   x_c= 100- x_A – x_W  = .100%

Khi áp dụng công nghệ thiêu đốt chất thải, người ta thường phải lựa chọn chất thải có khả năng cháy tốt nhất. Thành phần cháy của chất thải sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý. Thành phần cháy của chất thải càng cao thì hiệu quả xử lý càng cao, chi phí nhiên liệu để đốt bổ sung càng nhỏ.

Thành phần hữu cơ

Thành phần chất thải rắn hữu cơ thường có nguồn gốc từ động vật và thực vật. Chất thải hữu cơ thường là chất thải từ các công đoạn chế biến thực phẩm như tôm, cua, cá… từ các phế phẩm nông lâm nghiệp, chăn nuôi như rau, củ, quả, phân lợn, gà… Các chất thải hữu cơ thường được tái chế thành phân vi sinh hoặc có thể ủ sinh học để sinh ra khí metan dùng cho việc cung cấp năng lượng nhiệt.

Thành phần vô cơ

Thành phần rác thải vô cơ như đất, cát, đá sỏi, sành sứ, thủy tinh. Các loại hình chất thải này thường có nguồn gốc từ hoạt động xây dựng, sản xuất xi măng, khai thác khoáng sản, tro xỉ của các lò đốt chất thải, lò luyện kim…

Chất thải dễ phân hủy sinh học

Chất thải rắn có thành phần dễ phân hủy sinh học thường là chất thải thực phẩm, chất thải nông nghiệp như rau, thịt, phân gia súc, gia cầm. Chất thải loại này thường được ủ sinh học để làm phân compost (phân trộn) hoặc ủ lên men tạo thành khí metan.

Thành phần tái chế được

Chất thải rắn có thành phần có thể tái chế được thường hay được phân loại tại nguồn từ các hộ gia đình, cơ quan, trường học, chất thải công nghiệp. Ví dụ chất thải tái chế được như kim loại, nhựa, cao su, giấy, thủy tinh, chất thải điện tử… Ngày nay, nhiều loại chất thải tái chế rất đa dạng như ắc qui, lốp xe, xỉ than của các lò đốt làm vật liệu xây dựng, ngay cả bùn thải của công nghệ mạ niken, crôm cũng được thu hồi kim loại,bùn đỏ của quá trình sản xuất oxit nhôm cũng được tái chế thành các vật liệu khác nhau, …

Bảng 1.1. Nguồn gốc các loại chất thải

Nguồn phát sinh	Nơi phát sinh	Các dạng chất thải rắn
Khu dân cư	Hộ gia đình, biệt thự, chung cư.	Thực phẩm dư thừa, giấy, can nhựa, thuỷ tinh, can thiếc, nhôm.
Khu thương mại	Nhà kho, nhà hàng, chợ, khách sạn, nhà trọ, các trạm  sửa chữa và dịch vụ.	Giấy, nhựa, thực phẩm thừa, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại.
Cơ quan, công sở	Trường học, bệnh viện, văn phòng, công sở nhà nước.	Giấy, nhựa, thực phẩm thừa, thủy tinh, kim loại, chất thải nguy hại.
Công trình xây dựng	Khu nhà xây dựng mới,  sửa chữa nâng cấp mở rộng đường phố, cao ốc, san nền xây dựng.	Gạch, bêtông, thép, gỗ, thạch cao, bụi…
Khu công cộng	Đường phố, công viên, khu vui chơi giải trí, bãi tắm.	Rác vườn, cành cây cắt tỉa, chất thải chung tại các khu vui chơi, giải trí.
Nhà máy xử lý chất thải đô thị	Nhà máy xử lý nước cấp, nước thải và các quá trình xử lý chất thải công nghiệp khác.	Bùn, tro
Công nghiệp	Công nghiệp xây dựng, chế tạo, công nghiệp nặng, nhẹ, lọc dầu, hoá chất, nhiệt điện.	Chất thải do quá trình chế biến công nghiệp, phế liệu và các rác thải sinh hoạt.
Nông nghiệp	Đồng cỏ, đồng ruộng, vườn cây ăn quả, nông trại.	Thực phẩm bị thối rữa, sản phẩm nông nghiệp thừa, rác, chất độc hại.

Thành phần của chất thải rắn biểu hiện sự đóng góp và phân phối của các phần riêng biệt mà từ đó tạo nên dòng chất thải, thông thường được tính bằng phần trăm khối lượng. Thông tin về thành phần chất thải rắn đóng vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá và lựa chọn những thiết bị thích hợp để xử lý, các quá trình xử lý cũng như việc hoạch định các hệ thống, chương trình và kế hoạch quản lý chất thải rắn.

Thông thường trong rác thải đô thị, rác thải từ các khu dân cư và thương mại chiếm tỉ lệ cao nhất từ 50¸75%. Thành phần rác thải sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào các hoạt động của cuộc sống, như: xây dựng, sửa chữa, sự mở rộng của các dịch vụ đô thị… Thành phần chất thải rắn luôn thay đổi theo vị trí địa lý, thời gian, mùa trong năm, điều kiện kinh tế và tùy thuộc vào thu nhập của từng địa phương…

Bảng 1.2. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại bãi chôn lấp của
một số địa phương năm 2009 – 2010

TT	Loại chất thải	Hà Nội (Nam Sơn)	Hà Nội (Xuân Sơn)	Hải Phòng (Tràng Cát)	Hải Phòng (Đình Vũ)	Huế (Thủy Phương)	Đà Nẵng (Khánh Hòa)	HCM (Đa Phước)	HCM (Phước Hiệp)	Bắc Ninh (TT Hồ)
1	Rác hữu cơ	53,81	60,79	55,18	57,56	77,1	68,47	64,50	62,83	56,90
2	Giấy	6,53	5,38	4,54	5,42	1,92	5,07	8,17	6,05	3,73
3	Vải	5,82	1,76	4,57	5,12	2,89	1,55	3,88	2,09	1,07
4	Gỗ	2,51	6,63	4,93	3,70	0,59	2,79	4,59	4,18	–
5	Nhựa	13,57	8,35	14,34	11,28	12,47	11,36	12,42	15,96	9,65
6	Da và cao su	0,15	0,22	1,05	1,90	0,28	0,23	0,44	0,93	0,20
7	Kim loại	0,87	0,25	0,47	0,25	0,40	1,45	0,36	0,59	–
8	Thủy tinh	1,87	5,07	1,69	1,35	0,39	0,14	0,40	0,86	0,58
9	Sành sứ	0,39	1,26	1,27	0,44	0,79	0,79	0,24	1,27	–
10	Đất và cát	6,29	5,44	3,08	2,96	1,70	6,75	1,39	2,28	27,85
11	Xỉ than	3,10	2,34	5,70	6,06	–	0,00	0,44	0,39	–
12	Nguy hại	0,17	0,82	0,05	0,05	–	0,02	0,12	0,05	0,07
13	Bùn	4,34	1,63	2,29	2,75	1,46	1,35	2,92	1,89	–
14	Các loại khác	0,58	0,05	1,14	1,14	–	0,03	0,14	0,04	–
15	Tổng	100	100	100	100	100	100	100	100

Nguồn: Báo cáo Nghiên cứu quản lý chất thải rắn tại Việt Nam, JICA, 3/2011 vàBáo cáo Dự án Tổng hợp, xây dựng các mô hình thu gom, xử lý rác thải cho các thị trấn, thị tứ, cấp huyện, cấp xã, 2006-2008.