intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

89
lượt xem
13
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Xác định hiệu suất thu hồi và chất lượng sản phẩm của từng thành chất thải (tre gỗ, nhựa, giấy, vải, cao su) và hỗn hợp thành phần các chất thải; xác định nhiệt độ, thời gian cacbon hoá để thu được hàm lượng cacbon hữu cơ lớn nhất cho từng loại chất thải; đánh giá nhiệt trị của các sản phẩm sau qua trình cacbon hoá.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- TRẦN VĂN HUỆ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CACBON HOÁ CÁC CHẤT THẢI CHÁY ĐƯỢC TRONG RÁC THẢI ĐÔ THỊ THÀNH THAN NHIÊN LIỆU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012
  2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- TRẦN VĂN HUỆ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CACBON HOÁ CÁC CHẤT THẢI CHÁY ĐƯỢC TRONG RÁC THẢI ĐÔ THỊ THÀNH THAN NHIÊN LIỆU Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. TRỊNH VĂN TUYÊN Hà Nội - 2012
  3. LêI C¶M ¥N Víi lßng biÕt ¬n ch©n thµnh nhÊt, T«i xin göi lêi c¶m ¬n TS. TrÞnh V¨n Tuyªn, phã ViÖn tr­ëng ViÖn C«ng nghÖ m«i tr­êng - ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam. Ng­êi ®· giao vµ h­íng dÉn gióp ®ì T«i tËn t×nh, ®Ó T«i hoµn thµnh luËn v¨n tèt nghiÖp cña m×nh. §ång thêi, T«i còng xin göi lêi c¶m ¬n ®Õn c¸c c¸n bé c«ng nh©n viªn Phßng C«ng nghÖ xö lý chÊt th¶i r¾n vµ khÝ th¶i - ViÖn C«ng nghÖ m«i tr­êng - ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam ®· gióp ®ì t«i rÊt nhiÒu trong qu¸ tr×nh t«i hoµn thµnh luËn v¨n. Qua ®©y, T«i xin còng xin göi lêi ch©n thµnh c¶m ¬n Ban gi¸m hiÖu Tr­êng §¹i häc Khoa häc tù nhiªn - §¹i häc Quèc gia Hµ Néi, c¸c thÇy c« trong khoa M«i tr­êng ®· t¹o ®iÒu kiÖn gióp ®ì vµ t¹o mäi ®iÒu kiÖn tèt nhÊt cho t«i trong qu¸ tr×nh t«i häc tËp t¹i, nghiªn cøu t¹i tr­êng. Cuèi cïng, t«i còng xin göi lêi c¶m ¬n gia ®×nh, b¹n bÌ, ng­êi th©n lu«n t¹o mäi ®iÒu kiÖn, ®éng viªn, gióp ®ì t«i rÊt nhiÒu trong qu¸ tr×nh t«i häc tËp. Hµ Néi, ngµy … th¸ng … n¨m 2012 Häc viªn TrÇn V¨n HuÖ
  4. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 3 1.1. Đánh giá lượng chất thải phát sinh........................................................... 3 1.1.1. Vài nét về tình hình phát triển đô thị tại Việt Nam............................ 3 1.1.2. Các nguồn phát sinh chất thải rắn ở đô thị ........................................ 4 1.1.3. Lượng phát sinh chất thải rắn đô thị.................................................. 5 1.1.4. Ước tính lượng thải và thành phần chất thải rắn đô thị đến năm 2025 ................................................................................................................... 9 1.1.5. Thành phần chất thải rắn đô thị....................................................... 10 1.2. Công nghệ cacbon hóa chất thải rắn....................................................... 13 1.2.1. Những ứng dụng chủ yếu của phương pháp .................................... 15 1.2.2. Những ưu điểm chính của công nghệ xử lý nhiệt tiên tiến .............. 15 1.2.3. Những yếu tố tác động đến nhu cầu của hệ thống xử lý nhiệt.......... 16 1.2.4. Tình hình nghiên cứu về công nghệ cacbon hóa trên thế giới và Việt Nam.......................................................................................................... 17 1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .................................................... 24 1.3. Phân tích, đánh giá lựa chọn công nghệ cacbon hoá. ............................. 25 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................... 28 2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................ 28 2.2. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 28 2.2.1. Phương pháp tài liệu ....................................................................... 28 2.2.2. Phương pháp thực nghiệm .............................................................. 29 2.3.3. Phương pháp phân tích, tính toán.................................................... 30 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu .............................................................. 32 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 34 3.1. Khảo sát sự biến động của nhiệt độ của buồng cacbon hoá .................... 34 3.2. Khảo sát tỷ lệ hơi nước trong vật liệu thí nghiệm .................................. 35 Trần Văn Huệ Lớp CHMT K18 4
  5. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu 3.3. Kết quả của quá trình cacbon hoá .......................................................... 37 3.3.1. Kết quả của quá trình cacbon hoá tre gỗ ......................................... 37 3.3.2. Kết quả của quá trình cacbon hoá nhựa........................................... 41 3.3.3. Kết quả của quá trình cacbon hoá giấy............................................ 45 3.3.4. Kết quả của quá trình cacbon hoá cao su......................................... 49 3.3.5. Kết quả của quá trình cacbon hoá vải.............................................. 52 3.3.5. Kết quả của quá trình cacbon hoá hỗn hợp chất thải ....................... 56 3.5. Đánh giá nhiệt trị của sản phẩm thu được .............................................. 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 62 Kết luận........................................................................................................ 62 Kiến nghị...................................................................................................... 63 Trần Văn Huệ Lớp CHMT K18 5
  6. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1.Các loại chất thải rắn đô thị của Hà Nội năm 2011........................................5 Bảng 1.2. Chất thải rắn đô thị phát sinh các năm 2007 - 2010 ......................................6 Bảng 1.3. Chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt bình quân đầu người của các đô thị năm 2009.............................................................................................................................7 Bảng 1.4. Ước tính lượng CTR đô thị phát sinh đến năm 2025 ....................................9 Bảng 1.5. Chất thải rắn phát sinh tại một số tỉnh, thành phố năm 2010 ......................11 Bảng 1.6. Thàn phần CTR sinh hoạt tại đầu vào của các bãi chôn lập của một số địa phương Hà Nội, Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Tp.HCM (1) và Bắc Ninh (2) năm 2009 - 2010...........................................................................................................................12 Bảng 1.7. Thành phần chất thải ở khu dân cư điển hình Cầu Giấy - Hà Nội ...............13 Bảng 1.8. Hiệu suất thu hồi các sản phẩm cacbon từ chất thải rắn nông nghiệp..........22 Bảng 3.1. Sự thay đổi nhiệt độ trong buồng cacbon hoá.............................................34 Bảng 3.2. Kết quả xác định độ ẩm của vật liệu thí nghiệm ở nhiệt độ 1000C..............36 Bảng 3.3. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá tre gỗ tại T = 3000C......................................37 Bảng 3.4. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá tre gỗ tại T = 4000C......................................38 Bảng 3.5. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá tre gỗ tại T = 5000C......................................40 Bảng 3.6. Kết quả cacbon hoá nhựa tại T = 3000C .....................................................41 Bảng 3.7. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá nhựa tại T = 4000C.......................................42 Bảng 3.8. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá nhựa tại T = 5000C.......................................43 Bảng 3.9. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá giấy tại T = 3000C........................................45 Bảng 3.10. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá giấy tại T = 4000C......................................46 Bảng 3.11. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá giấy tại T = 5000C......................................47 Bảng 3.12. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá cao su tại T = 3000C...................................49 Bảng 3.13. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá cao su tại T = 4000C...................................50 Bảng 3.14. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá cao su tại T = 5000C...................................51 Bảng 3.15. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá vải tại T = 3000C........................................53 Bảng 3.16. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá vải tại T = 4000C........................................54 Bảng 3.17. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá vải tại T = 5000C........................................55 Hình 3.18. Bảng thành phần hỗn hợp chất thải thí nghiệm .........................................56 Bảng 3.19. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá hỗn hợp tại T = 3000C................................57 Bảng 3.20. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá hỗn hợp tại T = 4000C................................58 Bảng 3.21. Hiệu suất thu hồi cacbon hoá hỗn hợp tại T = 5000C................................59 Bảng 3.22. Kết quả phân tích nhiệt trị một số sản phẩm cacbon hoá ..........................61 Bảng 3.22. Bảng nhiệt trị của một số loại nhiên liệu thông thường.............................61 Trần Văn Huệ Lớp CHMT K18 6
  7. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Tỷ lệ phát sinh CTR sinh hoạt tại các đô thị Việt Nam năm 2007.................6 Hình 1.2. Hiện trạng chất thải rắn theo các vùng kinh tế của nước ta năm 2003, 2008 và dự báo cho năm 2015 ..............................................................................................7 Hình 1.3. Lượng phát sinh CTR đô thị của một số tỉnh, thành phố qua các năm 2005 - 2010.............................................................................................................................9 Hình 1.4. Sơ đồ cacbon hóa rác thải sinh hoạt đô thị, nông nghiệp.............................27 Hình 2.1. Sơ đồ thực nghiệm quá trình cacbon hoá. ..................................................29 Hình 2.2. Sơ đồ cấu tạo của thiết bị thí nghiệm. .........................................................30 Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn nhiệt độ của lò cacbon hoá .............................................35 Hình 3.2. Biểu đồ biểu diễn nhiệt độ của lò cacbon hoá .............................................36 Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của tre gỗ tại T = 3000C thay đổi theo thời gian ....................................................................................................................38 Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của tre gỗ tại T = 4000C thay đổi theo thời gian ....................................................................................................................39 Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của tre gỗ tại T = 5000C thay đổi theo thời gian.....................................................................................................................40 Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của nhựa tại T = 3000C thay đổi theo thời gian ....................................................................................................................42 Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của nhựa tại T = 4000C thay đổi theo thời gian ....................................................................................................................43 Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của nhựa tại T = 5000C thay đổi theo thời gian.....................................................................................................................44 Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của giấy tại T = 3000C thay đổi theo thời gian ....................................................................................................................45 Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của giấy tại T = 4000C thay đổi theo thời gian ....................................................................................................................46 Hình 3.11. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của giấy tại T = 5000C thay đổi theo thời gian.....................................................................................................................48 Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của cao su tại T = 3000C thay đổi theo thời gian. ............................................................................................................49 Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của cao su tại T = 4000C thay đổi theo thời gian.............................................................................................................50 Hình 3.14. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của cao su tại T = 5000C thay đổi theo thời gian. ............................................................................................................51 Trần Văn Huệ Lớp CHMT K18 7
  8. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu Hình 3.15. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của vải tại T = 3000C thay đổi theo thời gian.....................................................................................................................53 Hình 3.16. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của vải tại T = 4000C thay đổi theo thời gian.....................................................................................................................54 Hình 3.17. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của vải tại T = 5000C thay đổi theo thời gian.....................................................................................................................55 Hình 3.18. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của hỗn hợp tại T = 3000C thay đổi theo thời gian.............................................................................................................57 Hình 3.19. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của hỗn hợp tại T = 4000C thay đổi theo thời gian.............................................................................................................58 Hình 3.20. Đồ thị biểu diễn quá trình cacbon hoá của hỗn hợp tại T = 5000C thay đổi theo thời gian. ............................................................................................................59 Trần Văn Huệ Lớp CHMT K18 8
  9. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu DANH MỤC VIẾT TẮT CTR Chất thải rắn GDP Tổng sản phẩm quốc nội Trần Văn Huệ Lớp CHMT K18 9
  10. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu MỞ ĐẦU Môi trường là vấn đề toàn cầu, được quan tâm bởi tất cả các quốc gia, các tổ chức và các cá nhân. Bởi môi trường liên quan trực tiếp đến đời sống, sức khỏe của mỗi chúng ta. Một trong những vấn đề môi trường được quan tâm nhiều hiện nay, đặc biệt là ở các đô thị đó là vấn đề rác thải. Chất thải sinh hoạt, thức ăn dư thừa, các loại rác thải đường phố, nếu không được thu gom xử lý đúng quy định. Các loại chất thải này sẽ gây ô nhiễm, nhiễm khuẩn đối với môi trường xung quanh, gây ảnh hưởng đến môi trường sống, nguồn nước mặt, nguồn nước ngầm, mất diện tích… Khối lượng chất thải rắn trong đô thị ngày càng tăng do tác động của sự gia tăng dân số, phát triển kinh tế xã hội và sự phát triển về trình độ và tính chất tiêu dùng trong các đô thị. Lượng chất thải rắn nếu không được xử lý tốt sẽ dẫn đến hàng loạt vấn đề tiêu cực đối với môi trường. Có rất nhiều phương pháp xử lý rác thải đô thị đã được đề xuất và áp dụng trong đó có phương pháp thiêu đốt. Phương pháp thiêu đốt xử lý được nhiều loại chất thải (đặc biệt là các chất thải rắn khó phân huỷ như plastic,da…), tiết kiệm được diện tích cho các bãi chôn lấp. Tuy nhiên phương pháp thiêu đốt trước đây gây tác động xấu đến môi trường không khí, hoặc chi phí cho việc xử lý khí thiêu đốt rất tốn kém. Mặt khác, hiện nay nguồn nguyên liệu hoá thạch đang dần bị cạn kiệt, đòi hỏi chúng ta phải tìm ra những nguồn nguyên liệu mới. Một phương pháp xử lý chất thải rắn mới, được đề xuất đó là phân loại và đốt các chất thải rắn cháy được trong điều kiện thiếu ôxy hoặc không có ôxy hoàn toàn. Phương pháp này tiết kiệm được nhiên liệu dùng cho quá trình đốt, không tạo ra khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường, đồng thời tạo ra một nguồn nguyên liệu mới đó là than sạch, phục vụ cho lĩnh vực khác trong cuộc sống như: nghiên cứu khoa học, hay xử lý các loại nước thải, nhiên liệu… Xuất phát từ những lý do trên, tác giả đã chọn đề tài: “Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu” Trong đề tài này tác giả đặt ra những mục tiêu nghiên cứu như sau: Trần Văn Huệ 1 Lớp CHMT K18
  11. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu - Xác định hiệu suất thu hồi và chất lượng sản phẩm của từng thành chất thải (tre gỗ, nhựa, giấy, vải, cao su) và hỗn hợp thành phần các chất thải; - Xác định nhiệt độ, thời gian cacbon hoá để thu được hàm lượng cacbon hữu cơ lớn nhất cho từng loại chất thải; - Đánh giá nhiệt trị của các sản phẩm sau qua trình cacbon hoá. Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu nêu trên tác giả tác giả sẽ nghiên cứu các nội dung sau: - Tổng quan về phương pháp cacbon hoá chất thải rắn. - Thực hiện xử lý chất thải trên mô hình thực nghiệm tại phòng thí nghiệm Viện Công nghệ Môi trường thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của các yếu tố nhiệt độ và thời gian cacbon hoá đến hiệu suất thu hồi sản phẩm và hiệu suất thu hồi Cacbon hữu cơ. - Tiến hành khảo sát tìm nhiệt độ và thời gian tối ưu cho quá trình cacbon hoá đạt hiệu suất thu hồi sản phẩm, tỷ lệ cacbon Cacbon hữu cơ và hiệu suất thu hồi Cacbon hữu cơ là cao nhất. Sau đây là nội dung chi tiết luận văn: Trần Văn Huệ 2 Lớp CHMT K18
  12. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu Chương 1. TỔNG QUAN Trong 20 năm qua, kể từ khi Việt Nam áp dụng đường lối đổi mới, nền kinh tế Việt Nam đã có những bước phát triển nhanh và ổn định, tăng trưởng GDP trung bình hàng năm đạt 7-8% (giai đoạn 2006 - 2010). Mức sống dân cư từng bước được nâng cao, phong cách tiêu dùng, thói quen sinh hoạt của xã hội đang có nhiều thay đổi. Chất thải rắn phát sinh từ các hộ gia đình cũng sẽ thay đổi về số lượng và thành phần. Bên cạnh đó các ngành sản xuất kinh doanh, dịch vụ ở các đô thị; các khu công nghiệp ngày càng được mở rộng và phát triển đã thúc đẩy quá trình tăng trưởng về các mặt kinh tế - xã hội. Tăng trưởng mặt kinh tế - xã hội đã góp phần tích cực cho sự phát triển của đất nước, tuy nhiên đã làm phát sinh lượng chất thải rắn ngày càng lớn (bao gồm cả CTR sinh hoạt, CTR công nghiệp, CTR y tế...). Việc thải bỏ một cách bừa bãi và quản lý không hiệu quả chất thải rắn ở các đô thị, khu công nghiệp,... là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, làm phát sinh bệnh tật, ảnh hưởng đến sức khỏe và cuộc sống con người. Vì vậy, việc quản lý chất thải là một thách thức to lớn, chi phí phí tốn, nhưng đem lại lợi ích cho môi trường và sức khỏe cộng đồng. Mặt khác nếu quản lý theo hướng có thể tái chế thì đây sẽ là nguồn tài nguyên sinh ra của cải vật chất, một trong những hướng đó là tái chế chất thải rắn đô thị thành than nhiên liệu. Sau đây là một số tìm hiểu về sự phát triển công nghệ cacbon hóa và khả năng ứng dụng của nó vào việc xử lý rác thải đô thị thành nhiên liệu. 1.1. Đánh giá lượng chất thải phát sinh 1.1.1. Vài nét về tình hình phát triển đô thị tại Việt Nam Tổng dân số của nước ta năm 2010 ước tính khoảng 86,93 triệu người, tăng 1,01% so với năm 2009 và 5,51% so với năm 2005. Trong đó, dân số khu vực thành thị là 26,22 triệu người (tăng 1,03% so với năm 2009) chiếm 30,2% tổng dân số, dân số khu vực nông thôn là 60,7 triệu người (tăng khoảng 1,0 % so với năm 2009) chiếm 69,8% tổng dân số. Quá trình đô thị hóa ở Việt Nam đang diễn ra rất mạnh mẽ, rất nhiều đô thị được chuyển từ đô thị loại thấp lên đô thị loại cao và nhiều đô thị mới được hình thành. Nếu năm 2000, nước ta có 649 đô thị thì năm 2005, con số này là Trần Văn Huệ 3 Lớp CHMT K18
  13. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu 715 đô thị và đã tăng lên thành 755 đô thị lớn nhỏ vào giữa năm 2011 (Bộ Xây dựng, 2011). Đô thị phát triển kéo theo vấn đề di dân từ nông thôn ra thành thị. Năm 2009, dân số đô thị là 25,59 triệu người (chiếm 29,74% tổng dân số cả nước), đến năm 2010 dân số đô thị đã lên đến 26,22 triệu người (chiếm 30,17% tổng số dân cả nước) (Tổng cục thông kê, 2011). Dự báo đến năm 2015 dân số đô thị là 35 triệu người chiếm 38% dân số cả nước, năm 2020 là 44 triệu người chiếm 45% dân số cả nước và năm 2025 là 52 triệu người chiếm 50% dân số cả nước. Cả nước có 2 đô thị loại đặc biệt (Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh); 3 đô thị loại 1 trực thuộc Trung ương (Hải Phòng, Đà Nẵng, Cần Thơ); 7 đô thị loại 1 trực thuộc tỉnh (Hạ Long, Huế, Vinh, Đà Lạt, Nha Trang, Quy Nhơn, Buôn Ma Thuột); 12 đô thị loại 2 (Biên Hòa, Cà Mau, Hải Dương, Long Xuyên, Mỹ Tho, Nam Định, Phan Thiết, Pleiku, Thái Nguyên, Thanh Hóa, Việt Trì, Vũng Tàu); 47 đô thị loại 3; 50 đô thị loại 4 và hơn 630 đô thị loại 5. Tốc độ đô thị hóa diễn ra nhanh chóng đã trở thành nhân tố tích cực đối với phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích về kinh tế - xã hội, đô thị hóa nhanh đã tạo ra sức ép về nhiều mặt, dẫn đến suy giảm chất lượng môi trường và phát triển không bền vững. Các hoạt động sản xuất, sinh hoạt gia tăng dẫn đến lượng chất thải cũng tăng theo. Tính bình quân người dân đô thị sử dụng năng lượng, đồ tiêu dùng, thực phẩm,... cao gấp 2 - 3 lần người dân nông thôn kéo theo lượng rác thải của người dân đô thị cũng gấp 2 - 3 lần người dân nông thôn. 1.1.2. Các nguồn phát sinh chất thải rắn ở đô thị Phát sinh CTR ở đô thị chủ yếu là CTR sinh hoạt chiếm khoảng 60 - 70% lượng CTR phát sinh, tiếp theo là CTR xây dựng, CTR công nghiệp, CTR y tế,...bao gồm: - CTR sinh hoạt: phát sinh chủ yếu từ các hộ gia đình, các khu tập thể, chất thải đường phố, chợ, các trung tâm thương mại, văn phòng, các cơ sở nghiên cứu, trường học,... - CTR xây dựng: phát sinh từ các công trình xây dựng, sửa chữa hạ tầng; Trần Văn Huệ 4 Lớp CHMT K18
  14. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu - CTR công nghiệp: phát sinh từ các cơ sở công nghiệp nằm trong đô thị, hoặc từ các khu công nghiệp; - CTR y tế: phát sinh từ các bệnh viện, các cơ sở khám chữa bệnh; - CTR điện tử: phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của con người như: đồ điện tử cũ hỏng bị loại bỏ. Bảng 1.1.Các loại chất thải rắn đô thị của Hà Nội năm 2011 Khối lượng TT Loại chất thải phát sinh Thành phần chính Biện pháp xử lý (tấn/ngày) Chất vô cơ: gạch đá Chôn lấp hợp vệ sinh vụn, tro xỉ than tổ ong, Sản xuất phân hữu cơ sành sứ... vi sinh: 60 tấn/ngày. 1 CTR sinh hoạt ~6.500 Chất hữu cơ: rau củ Tái chế: 10%, tự phát quả, rác nhà bếp... tại các làng nghề. Các chất còn lại Cặn sơn, dung môi, Một phần được xử lý CTR công bùn thải công nghiệp, tại khu xử lý chất thải 2 ~1.950 nghiệp giẻ dính dầu mỡ, dầu Công nghiệp thải... Bông băng, dụng cụ y Xử lý bằng công nghệ 3 CTR y tế ~15 tế nhiễm khuẩn lò đốt Delmonego 200 - Italia: 100% Nguồn: Báo cáo môi trường Quốc gia năm 2011 1.1.3. Lượng phát sinh chất thải rắn đô thị Tổng lượng CTR sinh hoạt ở các đô thị phát sinh trên toàn quốc tăng trung bình 10÷16 % mỗi năm. Tại hầu hết các đô thị, khối lượng CTR sinh hoạt chiếm khoảng 60 - 70% tổng lượng CTR đô thị (một số đô thị tỷ lệ này lên đến 90%).Chỉ số phát sinh CTR đô thị bình quân đầu người tăng theo mức sống. Năm 2007, chỉ số CTR sinh hoạt phát sinh bình quân đầu người tính trung bình cho các đô thị trên phạm vi toàn quốc vào khoảng 0,75 kg/người/ngày (Bảng 1.2). Năm 2008, theo Bộ Xây dựng thì chỉ số này là 1,45 kg/người/ngày, lớn hơn nhiều so với ở nông thôn là 0,4 kg/người/ngày. Trần Văn Huệ 5 Lớp CHMT K18
  15. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu Bảng 1.2. Chất thải rắn đô thị phát sinh các năm 2007 - 2010 Nội dung 2007 2008 2009 2010 Dân số đô thị (triệu người) 23,8 27,7 25,5 26,22 % dân số đô thị so với cả nước 28,20 28,99 29,74 30,2 Chỉ số phát sinh CTR đô thị (kg/người/ngày) ~0,75 ~0,85 0,95 1,0 Tổng lượng CTR đô thị phát sinh (tấn/ngày) 17.682 20.894 24.225 26.226 Nguồn: Báo cáo môi trường Quốc gia năm 2011 Tuy nhiên, theo Báo cáo của các địa phương năm 2010 thì chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt đô thị trung bình trên đầu người năm 2009 của hầu hết các địa phương đều chưa tới 1,0 kg/người/ngày. Các con số thống kê về lượng phát sinh CTR sinh hoạt đô thị không thống nhất là một trong những thách thức cho việc tính toán và dự báo lượng phát thải CTR đô thị ở nước ta. Kết quả điều tra tổng thể năm 2006 - 2007 đã cho thấy, lượng CTR đô thị phát sinh chủ yếu tập trung ở hai đô thị đặc biệt là thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, chiếm tới 45,24% tổng lượng CTR sinh hoạt phát sinh từ tất cả các đô thị tương ứng khoảng 8.000 tấn/ngày (2,92 triệu tấn/năm) (Hình.1.2). Tuy nhiên, cho đến thời điểm hiện tại, tổng lượng và chỉ số phát sinh CTR đô thị của đô thị đặc biệt và đô thị loại 1 hiện nay đã tăng lên rất nhiều. Hình 1.1. Tỷ lệ phát sinh CTR sinh hoạt tại các đô thị Việt Nam năm 2007 Nguồn: Dự án “Xây dựng mô hình và triển khai thí điểm việc phân loại, thu gom và xử lý rác thải sinh hoạt cho các khu đô thị mới”, Cục BVMT, 2008 Trần Văn Huệ 6 Lớp CHMT K18
  16. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu Nguyên nhân của sự gia tăng này là do Hà Nội sau khi điều chỉnh địa giới hành chính thì lượng CTR đô thị phát sinh đã lên đến 6.500 tấn/ngày (con số của năm 2007 là 2.600 tấn/ngày).Bên cạnh đó, số đô thị loại 1 đã tăng lên 10 đô thị (trong khi năm 2007 là 4 đô thị loại 1).Trong các vùng trọng điểm, vùng Đông Nam Bộ (bao trùm cả kinh tế trọng điểm phía Nam) là nơi có lượng CTR đô thị nhiều nhất, tiếp đến là vùng Đồng bằng sông Hồng (bao trùm cả vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ), ít nhất là khu vực Tây Nguyên (Hình1.2). Hình 1.2. Hiện trạng chất thải rắn theo các vùng kinh tế của nước ta năm 2003, 2008 và dự báo cho năm 2015 Nguồn: Viện Quy hoạch Đô thị và Nông thôn Bộ Xây dựng, 2010 Chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt tính bình quân trên đầu người lớn nhất xảy ra ở các đô thị phát triển du lịch như các thành phố: Hạ Long, Đà Lạt,... Các đô thị có chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt tính bình quân đầu người thấp nhất là thành phố Đồng Hới (Quảng Bình), thị xã Gia Nghĩa, thị xã Cao Bằng (Bảng 1.3). Bảng 1.3. Chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt bình quân đầu người của các đô thị năm 2009 CTR sinh hoạt bình quân Cấp đô thị Đô thị đầu người (Kg/người/ngày) Hà Nội 0,9 Đô thị đặc biệt Hồ Chí Minh 0,98 Đô thị loại 1: Thành Hải Phòng 0,7 phố Hạ Long 1,38 Trần Văn Huệ 7 Lớp CHMT K18
  17. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu Đà Nẵng 0,83 Huế 0,67 Nha Trang >0,6 Đà Lạt 1,06 Thái Nguyên >0,5 Đô thị loại 2: Thành Việt Trì 1,1 phố Ninh Bình 1,3 Điện Biên Phủ 0,8 Cao Bằng 0,38 Đô thị loại 3: Thành Đồng Hới 0,31 phố Đông Hà 0,6 Hội An 1,08 Gia Nghĩa (Đắk Nông) 0,35 Đô thị loại 4: Thị xã Đồng Xoài (Bình Phước) 0,91 Nguồn: Báo cáo Nghiên cứu quản lý CTR tại Việt Nam, JICA,3/2011; Báo cáo hiện trạng môi trường các địa phương, 2010 Lượng CTR đô thị tăng mạnh ở các đô thị lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, nơi có tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa tăng nhanh. Còn một số đô thị nhỏ như Thái Bình, Nam Định, Vĩnh Long, Tiền Giang, Sóc Trăng,... tăng không nhiều do tốc độ đô thị hóa không cao (Hình1.3). Tỷ lệ CTR gia tăng cao tập trung ở các đô thị đang có xu hướng mở rộng, phát triển mạnh cả về quy mô lẫn dân số và các khu công nghiệp như các đô thị tỉnh Phú Thọ (19,9%), Phủ Lý (17,3%), Rạch Giá (12,7%), Cao Lãnh (12,5%)... Các đô thị khu vực Tây Nguyên có tỷ lệ CTR gia tăng đồng đều hàng năm với tỷ lệ ít hơn (khoảng 5%). Trần Văn Huệ 8 Lớp CHMT K18
  18. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu Ghi chú: Số liệu của Hà Nội năm 2010 là số liệu tính tại thời điểm tháng 3/2011 Hình 1.3. Lượng phát sinh CTR đô thị của một số tỉnh, thành phố qua các năm 2005 - 2010 Nguồn: Báo cáo Hiện trạng môi trường, sở Tài nguyên và môi trường các địa phương, 2010 1.1.4. Ước tính lượng thải và thành phần chất thải rắn đô thị đến năm 2025 Cơ sở của việc ước tính CTR đô thị là tốc độ tăng dân số tự nhiên và tăng dân số cơ học, tốc độ tăng GDP hàng năm. Lượng CTR đô thị ngày càng tăng và thành phần ngày càng phức tạp do số lượng dân cư chuyển từ nông thôn ra thành thị ngày càng tăng bởi quá trình đô thị hóa cao, do mức sống ngày càng cao nên tiêu dùng ngày càng đa dạng. Mức độ đô thị hóa tăng nhanh nên số dân ở các đô thị càng ngày càng tăng, nhất là các thành phố lớn có kinh tế phát triển như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng,...Ước tính chỉ số phát sinh CTR đô thị trung bình ở Việt Nam trong những năm 2015, 2020, 2025 vào khoảng 1,2; 1,4; 1,6 kg/người/ngày. Từ kết quả dự báo ở bảng 1.4 trên thì lượng CTR sinh hoạt đô thị năm 2015 tăng gấp 1,6 lần, năm 2020 tăng gấp 2,37 lần, năm 2025 gấp 3,2 lần so với năm 2010. Đây sẽ là áp lực lớn đối với công tác quản lý CTR đô thị trong thời gian tới. Bảng 1.4. Ước tính lượng CTR đô thị phát sinh đến năm 2025 Năm 2015 2020 2025 Dân số đô thị (triệu người) 35 44 52 % dân số đô thị so với cả nước 38 45 50 Chỉ số phát sinh CTR đô thị (kg/người/ngày) 1,2 1,4 1,6 Tổng lượng CTR đô thị phát sinh (tấn ngày) 42.00 61.600 83.200 Nguồn: Báo cáo môi trường Quốc gia năm 2011 Trần Văn Huệ 9 Lớp CHMT K18
  19. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu Thành phần CTR cũng thay đổi đáng kể do mức độ tiêu dùng tăng cao, hàng hóa ngày càng đa dạng. Chất lượng cuộc sống tăng cao kéo theo chất thải nguy hại cũng tăng, trở thành nguồn gây ô nhiễm môi trường đáng kể. Bên cạnh đó, các loại chất thải từ bao bì như giấy, nhựa, chai lọ thủy tinh sẽ không ngừng gia tăng, do vậy cần có chiến lược thu gom, tái chế các chất thải bao bì, giảm sử dụng túi nilon. Các đồ dùng như quần áo, giường tủ, tivi, xe máy cũng được thay thế với tần suất cao hơn. Mặc dù chất thải loại này thường được tái sử dụng, song lượng chất thải này cũng vẫn gia tăng theo thời gian. Thành phần chất thải hữu cơ có trong CTR đô thị của Việt Nam từ nay tới năm 2025 cũng vẫn rất cao, khoảng > 50%. Do đó Việt Nam cần phát triển công nghệ xử lý làm phân compost từ thành phần hữu cơ của CTR đô thị, chú trọng khâu phân loại CTR tại nguồn để giảm tạp chất cho nguyên liệu đầu vào nhà máy đồng thời giảm nhẹ khâu phân loại trong dây chuyền công nghệ chế biến CTR. 1.1.5. Thành phần chất thải rắn đô thị Thành phần chất thải rắn ở nước ta rất đa dạng và đặc trưng theo từng khu vực dân cư sinh sống. Mức sống, thu nhập khác nhau giữa các đô thị đóng vai trò quyết định trong thành phần CTR sinh hoạt (Bảng 1.5).Trong thành phần rác thải đưa đến các bãi chôn lấp, thành phần rác có thể sử dụng làm nguyên liệu sản xuất phân hữu cơ rất cao từ 54 - 77,1%; tiếp theo là thành phần nhựa: 8 - 16%; thành phần kim loại đến 2%; CTNH bị thải lẫn vào chất thải sinh hoạt nhỏ hơn 1%.Các đặc trưng chính của CTR - Hợp phần có nguồn gốc hữu cơ cao (50,27% - 62,22%) - Chứa nhiều đất cát, sỏi đá vụn, gạch vỡ. - Độ ẩm cao, nhiệt trị thấp (900 kcal/kg) Việc phân tích thành phần CTR đóng vai trò rất quan trọng trong việc lựa chọn các công nghệ xử lý. Thành phần CTR của một số đô thị, một số khu dân cư tại các đô thị Việt Nam. Qua các bảng thành phần này ta thấy khả năng áp dụng công nghệ cacbon hóa để xử lý chất thải sinh hoạt là rất khả thi Trần Văn Huệ 10 Lớp CHMT K18
  20. Nghiên cứu công nghệ cacbon hoá các chất thải cháy được trong rác thải đô thị thành than nhiên liệu Bảng 1.5. Chất thải rắn phát sinh tại một số tỉnh, thành phố năm 2010 Lượng CTR sinh hoạt phát sinh Loại đô thị, Vùng Đơn vị hành chính (tấn/ngày) Hà Nội 6500 Đô thị loại đặc biệt Tp. Hồ Chí Minh 7081 Đà Nẵng 805 Đô thị loại 1 Tp. Huế và huyện lỵ 225 Bình Định 372 Duyên hải miền Trung Khánh Hòa 486 Bình Thuận 594 Gia Lai 344 Tây Nguyên Đắk Lắk 246 Lâm Đồng 459 Bình Dương 378 Đông Nam Bộ Đồng Nai 773 Bà Rịa - Vũng Tàu 456 An Giang 562 Đồng bằng sông Cửu Kiên Giang 376 Long Cần Thơ 876 Nguồn: Báo cáo môi trường Quốc gia năm 2011 Trần Văn Huệ 11 Lớp CHMT K18
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2