Đề tài Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý chất thải rắn đô thị cho huyện Bình Chánh - TPHCM và quy hoạch đến năm 2030

Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 1 TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC NHIỆM VỤ ðỒ ÁN (Môn học: Quản Lý Chất Thải Rắn) Họ Và Tên Sinh Viên: PHẠM THỊ TUYẾT MAI 1. Tên ñồ án: Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, Tp.HCM và quy hoạch ñến năm 2030 2. Nhiệm vụ(yêu cầu về nội dung và số liệu ban ñầu)
Thu thập những số liệu sẵn có về hệ thống quản lý CTR ñô thị tại ñịa phương: dân số, tốc ñộ phát sinh chất thải rắn, nguồn phát sinh CTR, hiện trạng thu gom và vận chuyển CTR, công nghệ xử lý CTR.
Tính toán tốc ñộ phát sinh dân số và CTR của ñịa phương ñến năm 2030.
Tính toán số xe thu gom, vận chuyển CTR theo phương án quản lý và phân loại CTR tại nguồn.
ðề xuất công nghệ thích hợp ñể xử lý,tái chế và chôn lấp hợp vệ sinh. 3. Yêu cầu báo cáo thuyết minh:
Thuyết minh trình bày những ñặc ñiểm cơ bản về tự nhiên( vị trí, ñịa chất, thuỷ văn, tình hình dân số và cơ cấu ngành nghề của quận).
ðặc ñiểm và thành phần CTR của quận:khối lượng( dựa trên tính toán tốc ñộ phát sinh dân số và phát sinh CTR ñến năm 2030), thành phần, tính chất của CTR.
ðề xuất phương án quản lý CTR cho quận: hệ thống thu gom, trung chuyển, vận chuyển, trạm chung chuyển, xử lý( ñốt, compost, biogas), tái chế, bãi chôn lấp.
Tính toán cụ thể các công trình trong hệ thống
Tính toán kinh tế cho hệ thống 4. Số bản vẽ yêu cầu: 3 bản vẽ khổ A3
Bản vẽ mặt bằng của quận
Bản vẽ sơ ñồ vạch tuyến thu gom CTR (có hệ thống ñiểm hẹn, tuyến thu gom và vận chuyển)
Bản vẽ bố trí khu xử lý CTR 5. Ngày giao ñồ án: 2/10/2009 6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 27/12/2009 Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 2 MỤC LỤC MỤC LỤC ........................................................................................................................... 2 DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................. 5 DANH MỤC VIẾT TẮT .................................................................................................... 6 CHƯƠNG I ......................................................................................................................... 7 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN ðÔ THỊ VÀ CÁC VẤN ðỀ LIÊN QUAN.......... 7 I. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT THẢI RẮN ....................................................... 7 1. ðỊNH NGHĨA .................................................................................................... 7 2. NGUỒN TẠO THÀNH CHẤT THẢI RẮN ðÔ THỊ ...................................... 7 3. PHÂN LOẠI CHẤT THẢI RẮN ðÔ THỊ ........................................................ 8 4. THÀNH PHẦN CHẤT THẢI RẮN ðÔ THỊ.................................................... 9 II. TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN .............................................................. 11 1. Tính chất vật lý, hoá học, sinh học của chất thải rắn........................................... 11 a. Tính chất vật lý ................................................................................................. 11 b. Tính chất hoá học của chất thải rắn .................................................................. 11 c. Tính chât sinh học của chất thải rắn ................................................................. 12 III. TỐC ðỘ PHÁT SINH CHẤT THẢI RẮN ......................................................... 12 1. Các phương pháp dùng xác ñịnh khối lượng chất thải rắn .............................. 12 a. ðo thể tích và khối lượng: ................................................................................ 12 b. Phương pháp ñếm tải: ....................................................................................... 13 c. Phương pháp cân bằng vật chất:....................................................................... 13 IV. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO CHẤT THẢI RẮN ........................................... 13 1. Ảnh hưởng tới môi trường ñất ............................................................................. 13 2. Ảnh hưởng của chất thải rắn cho môi trường nước ............................................. 14 3. Ảnh hưởng ñến môi trường không khí ................................................................ 14 4. Ảnh hưởng tới sức khỏe con người và cảnh quan ñô thị ..................................... 14 Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 3 V. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN........................................... 14 1. Phương pháp ổn ñịnh CTR bằng công nghệ Hydromex ..................................... 14 2. Xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học ........................................................ 15 3. Xử lý rác thải bằng phương pháp ñốt .................................................................. 16 4. Phương pháp chôn lấp ......................................................................................... 16 5. Công nghệ xử lý nhiệt phân rác ñô thị................................................................. 17 CHƯƠNG II ...................................................................................................................... 18 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN TẠI TP.HỒ CHÍ MINH ........................................................................................................................................... 18 I. HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI RẮN TẠI TPHCM .................................................. 18 1. Khối lượng chất thải rắn: .................................................................................. 18 2. Nguồn phát sinh ra chất thải rắn ...................................................................... 18 3. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt tại thành phố Hồ Chí Minh ...................... 19 II. KHÁI QUÁT HIỆN TRẠNG THU GOM VÀ VẬN CHUYỂN CTR SINH HOẠT TẠI TPHCM ..................................................................................................... 20 1. Tổng quan về hệ thống thu gom và vận chuyển CTR sinh hoạt ...................... 20 2. Thu gom sơ cấp ................................................................................................ 21 3. Thu gom thứ cấp .............................................................................................. 22 III. HIỆN TRẠNG THU GOM, VẬN CHUYỂN ..................................................... 22 IV. ðÁNH GIÁ HỆ THỐNG QUẢN LÝ, THU GOM VÀ VẬN CHUYỂN CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT TẠI TPHCM ....................................................................... 23 1. Công tác quản lý .............................................................................................. 23 2. Hệ thống thu gom, vận chuyển ........................................................................ 23 3. Tình hình phân loại rác.................................................................................... 24 4. Tái chế .............................................................................................................. 25 5. Xử lý rác ........................................................................................................... 25 CHƯƠNG 3: ..................................................................................................................... 26 TỔNG QUAN VỀ HUYỆN BÌNH CHÁNH .................................................................... 26 I. VỊ TRÍ ðỊA LÝ: ........................................................................................................ 26 Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 4 II. KHÍ HẬU, THỜI TIẾT ............................................................................................. 27 III. LỰC HIỆN TRẠNG THU GOM RÁC: ................................................................. 28 1. Lượng thu gom rác : ............................................................................................ 28 2. Quy trình thu gom: .............................................................................................. 28 3. Phương tiện thu gom rác: .................................................................................... 29 CHƯƠNG 4: ..................................................................................................................... 30 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ .................................................................................................. 30 I. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN ............................................................................. 30 II. TÍNH TOÁN: ...................................................................................................... 30 Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 5 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1 : Thành phần chất thải rắn ñô thị theo nguồn phát sinh Bảng 2 : Thành phần của rác thải rắn ñô thị theo tính chât vật lý Bảng 3 : Sự thay ñổi thành phần chất thải rắn sinh hoạt theo mùa Bảng 4 : Thành phần chất thải rắn sinh hoạt TPHCM ( ñối với hộ gia ñình) Bảng 5: Diện tích và dân số của các xã Hình 1: Thành phần CTR sinh hoạt tại TPHCM Hình 2: Bản ñồ huyện Bình Chánh Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 6 DANH MỤC VIẾT TẮT CTR: Chất thải rắn TPHCM : Thành phố Hồ Chí Minh UBND: Ủy ban nhân dân BCL : Bãi chôn lấp Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 7 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN ðÔ THỊ VÀ CÁC VẤN ðỀ LIÊN QUAN I. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT THẢI RẮN 1. ðỊNH NGHĨA Chất thải rắn ñược ñịnh nghĩa là bao gồm tất cả các chất thải phát sinh trong quá trình hoạt ñộng của con người và ñộng vật tồn tại ở dạng rắn ñược thải bỏ khi không còn hữu dụng hay không muốn sử dụng nữa. 2. NGUỒN TẠO THÀNH CHẤT THẢI RẮN ðÔ THỊ Từ các khu dân cư .Phát sinh từ các hộ gia ñình thành phần này bao gồm ( thực phẩm, giấy, Carton, plastic, gỗ, thuỷ tinh, các kim loại khác..ngoài ra còn có một số các chất thải ñộc hại như sơn, dầu, nhớ… Rác ñường phố. Lượng rác này phát sinh từ hoạt ñộng vệ sinh hè phô, khu vui chơi giải trí và làm ñẹp cảnh quan. Lượng rác này chủ yếu do người ñi ñường và các hộ dân sống hai bên ñường xả thải. Thành phần của chúng có thể gồm các loại như: cành cây, lá cây, giấy vụn, bao nilon, xác ñộng vật chết. Từ các trung tâm thương mại. Phát sinh từ các hoạt ñộng buôn bán của các chợ, cửa hàng bách hoá, nhà hàng, khách sạn, siêu thị, văn phòng..Các loại chất thải phát sinh từ khu thương mại bao gồm giấy, carton, nhựa, thực phẩm, thuỷ tinh… Từ các công sở, trường học, công trình công cộng. Lượng rác này cũng có thành phần giống như thành phần rác từ các trung tâm thương mại nhưng chiếm số lượng ít hơn. Từ các hoạt ñộng xây dựng ñô thị. Lượng rác này chủ yếu là xà bần từ các công trình xây dựng và làm ñường giao thông. Bao gồm các loại chất thải như gỗ, thép, bê tông, gạch, ngói, thạch cao. Rác bệnh viện. Bao gồm rác sinh hoạt và rác y tế phát sinh từ các hoạt ñộng khám, chữa bệnh trong các bệnh viện, các trạm y tế, các cơ sở tư nhân… Rác y tế có thành phần phức tạp bao gồm các loại bệnh phẩm, kim tiêm, chai lọ chứa thuốc, các lọ thuốc quá hạn sử Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 8 dụng có khả năng lây nhiễm và nguy cơ truyền bệnh rất cao nên cần ñược phân loại và thu gom hợp lý. Từ các hoạt ñộng công nghiệp. Lượng rác này ñược phát sinh từ các hoạt ñộng sản xuất của các xí nghiệp, nhà máy sản xuất công nghiệp như các nhà máy sản xuất vật liệu xậy dưng, hàng dệt may, nhà máy hoá chất, nhà máy lọc dầu, nhà máy chế biến thực phẩm. Thành phần của chúng chứa thành phần ñộc hại rất lớn. 3. PHÂN LOẠI CHẤT THẢI RẮN ðÔ THỊ Chất thải rắn ñô thị ñược phân loại như sau: a. Chất thải sinh hoạt Chất thải rắn sinh hoạt là những chất thải rắn ñược thải ra do quá trình sinh hoạt hàng ngày của con người tại nhà ở, chung cư, cơ quan, trường học, các cơ sở sản xuất, hộ kinh doanh, khu thương mại và những nơi công cộng khác. Chất thải rắn sinh hoạt không bao gồm những chất thải nguy hại, bùn cặn, chất thải y tế, chất thải rắn xây dựng và những chất thải từ các hoạt ñộng nông nghiệp. • Nguồn phát sinh - Hộ gia ñình: Rác thực phẩm tươi sống, rác thực phẩm chín, các loại túi ni lông, rác vườn, túi vải, thuỷ tinh, gỗ, trái cây, lon nhôm, thiếc, các chất thải ñặc biệt khác như xăng, nhớt, lốp xe, ruột xe, vật dụng gia ñình hư hỏng như kệ sách, ñèn, tủ… - Khu thương mại. Carton, giấy, nhựa, rác thực phẩm, lá cây, ñồ ñiện hư hỏng như tivi tủ lạnh, máy giặt, pin, dầu nhớt… - Công sở. Giấy , carton, nhựa, túi nilong, rác thực phẩm, thuỷ tinh, các chất thải ñặc biệt như ñèn, tủ, kệ sách, pin, dầu nhớt… - ðường phố. Lá cây, túi nilong, thực phẩm… b. Chất thải rắn công nghiệp Chất thải rắn công nghiệp là loại chất thải bị loại bỏ khỏi quá trình sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp. Lượng chất thải này chưa phải là phần loại bỏ cuối cùng của vòng ñời sản phẩm mà nó có thể sử dụng làm ñầu vào cho một số nghành công nghiệp khác. Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 9 c. Chất thải xây dựng Chất thải xây dựng gồm các phế thải như ñất ñá, gạch ngói, bê tông, cát, sỏi…do các hoạt ñộng xây dựng hay ñập phá các công trình xây dựng, chất thải xây dựng gồm: - Vật liệu xây dựng trong quá trình dỡ bỏ các công trình xây dựng - ðất ñá do việc ñào móng trong xây dựng - Các vật liệu như kim loại các chất dẻo khác… - Ngoài ra còn các vật liệu xây dựng các hạ tầng kỹ thuật như trạm xử lý nước thiên nhiên, các bùn cặn trong ống thoát nước của thành phố. d. Chất thải nông nghiệp Chất thải nông nghiệp là những chất thải ra từ các hoạt ñộng sản xuất nông nghiệp như trồng trọt, thu hoạch các loại cây trồng, các sản phẩm thải ra từ chế biến sữa, lò giết mổ… 4. THÀNH PHẦN CHẤT THẢI RẮN ðÔ THỊ Bảng 1 : Thành phần chất thải rắn ñô thị theo nguồn phát sinh Nguồn phát sinh % Trọng lượng Dao ñộng Trung bình Dân cư & khu thương mại 60 -70 62,0 Chất thải ñặc biệt (dầu mỡ, bình ñiện) 3 – 12 5,0 Chất thải nguy hại 0,1 – 1,0 0,1 Cơ quan, công sở 3 – 5 3,4 Công trình xây dựng 8 – 20 14 ðường phố 2 - 5 3,8 Khu vực công cộng 2 – 5 3.0 Thuỷ sản 1.5 – 3 0,7 Bùn từ nhà máy 3 - 8 6 100 Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 10 Bảng 2 : Thành phần của rác thải rắn ñô thị theo tính chât vật lý Bảng 3 : Sự thay ñổi thành phần chất thải rắn sinh hoạt theo mùa Chất thải % Khối lượng % Thay ñổi 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 15,3 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 Tổng 100 100 STT Thành Phần Tỷ Lệ (%) Khoảng dao ñộng Trung bình Chất hữu cơ 1 Thực phẩm thừa 68,2 – 90 79,1 2 Giấy 1,0 – 19,7 5,18 3 Giấy Carton 0-4,6 0,18 4 Nhựa 0 – 10,8 2,05 5 Nilon 0 – 36,6 6,84 6 Vải vụn 0 – 14,2 0,98 7 Cao su mềm 0 – 0 0 8 Cao su cứng 0 – 2,8 0,13 9 Gỗ 0 – 7,2 0,66 Chất vô cơ 1 Thuỷ tinh 0 – 25,0 1,94 2 Lon ñồ hộp 0 – 10,2 1,05 3 Sắt 0 – 0 0 4 Kim loại màu 0 – 3,3 0,36 5 Sành sứ 0 – 10,5 0,74 6 Bông băng 0 0 7 Xà bần 0 – 9,3 0,67 8 Xốp 0 – 1,3 0,12 100 Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Copyright © 2010 VINAWATER - www.vinawater.org Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý CTR ñô thị cho huyện Bình Chánh, TpHCM và quy hoạch ñến năm 2030 SVTH: PHẠM THỊ TUYẾT MAI GVHD: VŨ HẢI YẾN 11 II. TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 1. Tính chất vật lý, hoá học, sinh học của chất thải rắn a. Tính chất vật lý • Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của chất thải rắn ñược ñịnh nghĩ là khối lượng chất thải rắn trên một ñơn vị thể tích (kg/m3). Khối lượng riêng của chất thải rắn rất khác nhau nó tuỳ thuộc vào phương pháp lưu trữ, vị trí ñịa lý, các thời ñiểm trong năm, các quá trình ñầm nén. Thông thường khối lượng riêng của chất thải rắn ở các xe ép rác dao ñộng từ 200- 500kg/m3. Khối lượng riêng của chất thải rắn ñóng vai trò quan trọng trong việc lựa trọn thiết bị thu gom và phương pháp xử lý. • ðộ ẩm.: ðộ ẩm chất thải rắn là tỷ số giữa lượng nước có trong một lượng chất thải và khối lượng chất thải ñó. Ví dụ ñộ ẩm của thực phẩm thừa: 70%, Giấy: 60%, Gỗ: 20%, Nhựa: 2%. • Kích thước và sự phân bố: Kích thứơc và sự phân bố các thành phần có trong CTR ñóng vai trò quan trọng ñối với quá trình thu gom phế liệu, nhất là khi sử dụng phương pháp cơ học như sàn quay và các thiết bị phân loại từ tính. • Khả năng giữ nước thực tế: Khả năng giữ nước thực tế của CTR là toàn bộ khối lượng nước có thể giữ lại trong mẫu chất thải dưới tác dụng của trọng lực. Khả năng giữ nước của CTR là một chỉ tiêu quan trọng trong việc tính toán, xác ñịnh lượng nước rò rỉ trong các bãi rác. Khả năng giữ nước thực tế thay ñổi phụ thuộc vào lực nén và trạng thái phân huỷ của CTR (không nén) từ các khu dân cư và thương mại dao ñộng trong khoảng 50- 60%. b. Tính chất hoá học của chất thải rắn
ðiểm nóng chảy của tro. ðểm nóng chảy của tro ñược ñịnh nghĩa là nhiệt ñộ mà ở ñó tro tạo thành từ quá trình chất thải bị ñốt cháy kết dính tạo thành dạng xỉ. Nhiệt ñộ do nóng chảy ñặc trưng ñối với xỉ từ quá trình ñốt CTR ñô thị thường dao ñộng trong khoảng 1100 – 1200 0C.
Phân tích thành phần nguyên tố tạo thành chất thải rắn: Phân tích thành phần nguyên tố tạo thành chất thải rắn chủ yếu xác ñịnh phần trăm (%) của các nguyên tố C, H, O, N, S và tro. Trong suốt quá trình ñốt CTR sẽ sinh ra các hợp chất Clor hoá nên phân tích cuối cùng cần quan tâm tới xác ñịnh các halogen. Kết quả phân tích cuối cùng ñược sử dụng ñể mô tả các thành phần hoá học của chất hữu cơ trong CTR. Kết quả phân tích còn ñóng vai trò rất quan trọng trong việc xác ñịnh tỉ số C/N nhằm ñánh giá chất thải rắn có thích hợp cho quá trình chuyển hoá sinh học hay không.
Nhiệt trị của chất thải rắn: Nhiệt trị là giá trị nhiệt ñược tạo thành khi ñốt CTR có thể ñược xác ñịnh bằng một trong các phương pháp như: Copyright © 2010 VINAWATER - www.v