Bài giảng Công nghệ môi trường - Chương V: Công nghệ xử lý chất thải rắn và chất thải nguy hại

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ môi trường - Chương V: Công nghệ xử lý chất thải rắn và chất thải nguy hại

1. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN và CHẤT THẢI NGUY HẠI
2. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN I. Chất thải rắn (CTR) 1. Định nghĩa: Tất cả phần vật chất dạng rắn bị loại trong hoạt động kinh tế xã hội, đời sống sản xuẩt, thường dùng. 2. Phân loại a. Theo nguồn gốc - CRT sinh hoạt trong quá trình sản xuất của con người : rau, củ, quả, bao bì, nilon, than xỉ, chai lọ, nhưạ, giấy (chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy ít chất thải nguy hại) - CTR cơng nghiệp là CTR phát sinh trong quá trình sản xuầt: phức tạp, độc hại. - Chất thải dịch vụ, thương mại: cĩ trong quá trình sinh hoạt, sản xuất - Chất thải nơng nghiệp: bao bì, phân bĩn, thuốc bảo vệ thực vật, lơng, phân gia súc, trấu, tro - Chất thải y tế: bơng băng, kim tiêm, máu, cơ thể người, thuốc cĩ hại, bao bì - Chất thải đơ thị - Chất thải nơng thơn
3. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN b. Phân theo tính chất - CTR nguy hại: là chất thải + Cĩ thể cháy, nổ, ăn mịn + Độc hại đến sinh vật sống + Cĩ khả năng gây bệnh lan nhiễm Tác động cĩ hại tới mơi trường sống, sức khoẻ, con người - Chất thải khơng nguy hại: những chất thải cịn lại * Chất thải bệnh viện: + Chất thải khơng nguy hại: rác sinh hoạt, chất thải văn phịng, nhà ăn + Chất thải nguy hại: bơng băng, bệnh phẩm, thuốc c. Phân loại theo thành phần hĩa học - Chất thải hữu cơ: thức ăn, dầu mỡ, dầu sinh học, bao gĩi, là cây + Chất thải hữu cơ dễ phân hủy ==> sản xuất phân compost + Chất thải hữu cơ khĩ phân hủy: nhựa, dầu mỡ ==> xử lý đặc biệt - Chất thải vơ cơ: vật liệu xây dựng, gạch, sỏi, thủy tinh
4. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN d. Phân loại theo khả năng cháy nổ - Chất thải cháy được: gỗ, dầu, nhựa, bao bì (giấy, gỗ, nhựa), vải, đồ da, cao su - Chất thải khơng cháy được: gạch, sắt, cát, thủy tinh, đồ hộp - Hỗn hợp chất thải cháy được và khơng cháy được: đá cuội, đất cát, đá, bao bì dính dầu mỡ e. Phân loại theo trạng thái - Chất thải rắn cứng: sắt, thép, bao bì, nhựa cứng, bê tơng -Chất thải mềm: dầu mỡ đặc, bùn thải, nhựa dẻo 3. Đặc trưng của chất thải rắn * Đặc trưng vật lý: khối lượng riêng, kích thước, phân bố hạt theo kích thước * Đặc trưng hĩa học: thành phần hữu cơ dễ bay hơi, hàm lượng C cịn lại sau khi cháy, hàm lượng các chất gây ơ nhiễm, nhiệt trị, hàm lượng các chất dinh dưỡng * Đặc trưng sinh học: khả năng phân hủy sinh học, đặc trưng bởi chỉ số BF BF = 0,83 – 0,028 LC (trong đĩ: LC là thành phần Lignin trong chất thải rắn; chất thải rắn cĩ LC càng cao, BF càng bé)
5. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 4. Tác động của chất thải rắn Chất thải rắn Khơng khí Đất Nước Con người (sinh vật) Ơ Hơ Ơ Ơ nhiễm Ơ Ơ Ơ Suy Ơ nhiễm nhiễm hấp nhiễm thực nhiễm nhiễm nhiễm giảm hơ do tiếp khơng nước phẩm nước thực thực hấp xúc khí ngầm mặt phẩm phẩm Suy giảm chất lượng mơi Suy giảm sức khỏe trường
6. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN II. Xử lý chất thải rắn 1. Nguyên tắc Hộ gia đình Dịch vụ thương Cơ quan, trường Bệnh viện Cơ sở sản xuất Nguồn: mại học Chất thải rắn Thu gom Phân loại Chất thải nguy hại Chất thải khơng nguy hại Phân loại Xử lý Tái sử dụng Tái chế Chế biến phân vi sinh Phương pháp Phương Chơn lấp hĩa, cơ, lý pháp đốt
7. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 2. Các phương pháp xử lý * Phương pháp cơ học: - Giảm kích thước chất thải rắn: mục đích làm giảm thể tích vận chuyển, dễ xử lý ở cơng đoạn sau (làm phân, phủ bề mặt ) + Thiết bị sử dụng: búa (búa máy), dao, kéo, máy nghiền - Phân loại chất thải rắn theo kích thước (trước và sau khi nghiền rác) + Mục đích: loại bỏ vật thể lớn cĩ thể cản trở quá trình xử lý tiếp theo + Thiết bị: sàng rung (tách kim loại và thủy tinh kích thước lớn), sàng chống quay (thổi khí vào tách nylon và nhựa) - Phân loại theo khối lượng: Tách các chất thải rắn từ quy trình nghiền cĩ khối lượng nhẹ (giấy, nhựa, chất hữu cơ), kim loại nặng (gỗ, vật liệu vơ cơ) + Thiết bị: bộ thổi khí từ dưới lên, vật cĩ khối lượng nhẹ theo khí đi ra cịn giữ lại vật cĩ kim loại nặng.
8. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN - Phân loại theo điện trường, từ tính + Mục đích: Tách chất thải rắn vơ cơ cĩ từ tính khỏi chất thải rắn hữu cơ + Thiết bị: Sử dụng phương pháp tính điện để tách nhựa, giấy dựa vào khả năng nhiễm điện của chất thải  Sử dụng phương pháp từ trường tách kim loại màu ra khỏi kim loại đen - Phương pháp nén + Mục đích: nén thành hình khối để giảm thể tích khi vận chuyển, chơn lấp + Thiết bị: máy nén dựa trên nguyên tắc thủy lực tạo khối rác
9. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN * Phương pháp hĩa lý: - Phương pháp tạo hạt bằng nhiệt độ cao từ chất thải rắn + Mục đích: chuyển chất thải rắn (bụi sắt, xỉ, vụn nguyên liệu, luyện kim, bụi, phế liệu chứa sắt được tạo thành hạt ở nhiệt độ 1.000 0C – 1.600 0C để đem đi phân loại, tái sử dụng một phần. - Phương pháp tạo khối từ nhiệt độ cao: Đĩng khối các phế thải từ quá trình khai thác mỏ, thạch cao, chất thải ngành sản xuất xi măng. + Thiết bị: thiết bị cán, ép được sử dụng trong các lớp tầng sơi ở nhiệt độ cao, áp suất cao, cĩ thể bổ sung chất liên kết để tăng khả năng kết dính. - Phương pháp tuyển chất thải + Mục đích: Thu hồi những kim loại cĩ ích trong chất thải rắn cơng nghiệp + Thiết bị:  Thiết bị tuyển chất thải bằng trọng lực: tác chất thải dựa theo vận tốc lắng khác nhau. Trong mơi trường lỏng, khí của các chất thải cĩ kích thước, khối lượng riêng khác nhau.  Đãi chất thải rắn trong dung mơi hĩa học, nước cĩ nhiệt độ cao: loại bỏ đất cát, khống hịa tan trong chất thải để thu lại chất thải rắn cho tái sử dụng
10. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN  Tuyển nổi: phân loại chất thải rắn cĩ khối lượng riêng khác nhau. Độ lớn của chất thải rắn được tuyển khơng vượt quá 0,5 mm  Tuyển điện, tuyển từ - Phương pháp trích ly: sử dụng khả năng hịa tan khác nhau của chất thải rắn trong dung mơi (nước) để phân loại, lựa chọn các thành phần cĩ ích + Thiết bị: Thiết bị trích ly hịa tan, phân tầng, phân lớp đơn giản, thiết bị trích lý hịa tan cĩ chất hĩa học trợ giúp quá trình phân lớp. - Phương pháp kết tinh: tách chất thải rắn ở dạng tinh thể từ một dung dịch bão hịa hoặc từ dạng nĩng chảy + Kết tinh nhờ trợ giúp của các chất hĩa học + Kết tinh nhờ cách làm lạnh, đun nĩng dung dịch + Kết tinh nhờ chân khơng, sự bay hơi - Phương pháp ơxy hĩa khử: Sử dụng hĩa chất cĩ tính ơxy hĩa Hoặc khử để chuyển chất thải rắn sang dạng dễ xử lý, khơng độc hại.
11. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN * Phương pháp nhiệt trong xử lý chất thải rắn - Nguyên tắc: Dùng nhiệt để chuyển hĩa chất thải rắn thành các thành phần CO2, H2O và một số loại khí khác cùng một lượng nhỏ tro, xỉ Nhiệt độ cao CTR hữu cơ + O2 khơng khí CO2 + H2O + SO2 + tro, xỉ > 8000C NOx CO HC + Ưu điểm:  Giảm đáng kể thể tích chất thải rắn đem chơn  Nhiệt sinh ra cĩ thể dùng để sản xuất hơi nước, để sưởi  Cĩ thể dùng để xử lý đối với chất thải nguy hại và chất thải truyền nhiễm + Nhược điểm:  Chỉ xử lý được chất thải rắn hữu cơ cĩ nhiệt trị cao  Tốn nhiên liệu (để nâng nhiệt độ cháy lên đến 800 0C)  Sinh ra khí thải cần xử lý (SO2, NOx, CO, HC, Dioxin ) địi hỏi xử lý tiếp theo  Thiết bị đốt phức tạp, đỏi hỏi đầu tư nhiều, giá thành xử lý cao
12. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN - Thiết bị đốt + Thiết bị đốt tĩnh:  Lị cĩ vỉ sắt phía dưới (Hình vẽ thiết bị đốt từng bậc) Gồm vỉ sắt từng bậc nối tiếp nhau. Chất thải rắn được cung cấp từ bậc này sang bậc kia của thiết bị đốt. Xỉ được tháo ra phía dưới. Khí thải được đưa đi xử lý tiếp.
13. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN + Thiết bị cĩ vỉ lăn (là loại thiết bị tĩnh cĩ thể điều chỉnh được)  Cấu tạo: trục xếp nhiều lớp, giảm dần theo độ cao. Các trục được điều chỉnh hướng, tốc độ quay trong quá trình cháy. Vật liệu cháy được đảo trộn tạo độ rỗng xốp cho quá trình cháy đốt. Thiết bị này thích hợp cho quá trình cháy, năng suất vừa, nhỏ. Ngồi ra cĩ một số lị đốt cơng nghiệp khác. ( Hình vẽ thiết bị cĩ vỉ lăn)
14. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN + Lị tầng: Gồm nhiều tầng, chia làm 3 vùng: vùng sấy, vùng đốt, vùng làm sạch Vùng sấy: tách hơi nước khỏi chất thải rắn Vùng cháy: đốt chất thải rắn Vùng làm sạch: Chỉ cịn CO2 Chất thải rắn đi từ trên xuống, lần lượt qua 3 vùng. Khơng khí nĩng được vận chuyển từ dưới lên. Chất thải đốt chuyển xuống tầng dưới. Trục quay ở giữa cĩ chức năng gạt chất thải xuống. Lị tầng thích hợp để xử lý những loại bã thải cĩ độ ẩm cao, bùn thải, mùn rác. (hình vẽ)
15. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN + Lị tầng sơi đốt chất thải rắn  Ưu điểm: khả năng tiếp xúc với oxy rất tốt, quá trình cháy triệt để, nhiệt độ sinh ra lớn, tổn thất nhiệt ít, cĩ hệ thống dẫn nhiệt đi sản xuất hơi quá nhiệt.  Nhược điểm: hàm lượng bụi trong khí thải cao Thích hợp để xử lý chất thải rắn mịn, lỏng, bùn + Lị quay: thường quay nghiêng 3 - 50 (hình vẽ)
16. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Gồm 2 phần: Buống đốt CTR (đốt chất thải rắn cháy thành khí); buồng cháy (cháy tiếp khí sinh ra trong quá trình đốt). Xỉ thốt ra ở phía dưới và được làm lạnh. Buồng đốt quay giúp trộn chất thải rắn, tạo điều kiện để tiếp xúc tốt với quá trình cháy. Tốc độ quay: 1 vịng/ 1 phút Chế độ làm việc liên tục, năng suất lớn, nhiệt độ cháy cao Chú ý: Yêu cầu về lị đốt:  Cung cấp đủ oxy cho quá trình cháy  Đảm bảo thời gian lưu để cháy hồn tồn  Đảm bảo nhiệt độ cháy > 10500C (loại bỏ khả năng sinh dioxin)  Trộn lẫn tốt chất thải rắn và khơng khí.
17. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN II. Cơng nghệ xử lý chất thải rắn 1. Cơng nghệ thiêu đốt chất thải rắn a. Sơ đồ
18. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN b. Yêu cầu - Chất thải phải đảm bảo các thơng số về tính chất vật lý, hĩa học (độ ẩm, nhiệt trị, khối lượng riêng, kích thước hạt ) - Thành phần chất thải: C, S, P, H - Lượng tro tạo thành - Phương thức nạp liệu (gián đoạn hay liên tục) - Lượng nhiên liệu cần bổ sung - Lượng khơng khí cần cấp - Nhiệt độ ban đầu cần nâng khi đưa chất thải rắn vào - Phương thức nạp chất thải cơ cấu quay, băng tải, vít tải, vịi phun, quay. - Nạp chất thải cần đảm bảo đủ oxy, nhiên liệu cho quá trình cháy. * Hệ thống xử lý khĩi: - Xử lý bụi bằng cyclon, phịng lắng - Xử lý SO2 và các khí axit bằng phương pháp hấp thụ bằng dung dịch kiềm - Xử lý NOx bằng phương pháp khử chọn lọc cĩ xúc tác - Xử lý hơi kim loại bằng phương pháp hấp phụ - Xử lý dioxin, furan bằng kiểm sốt quá trình cháy. * Thu hồi nhiệt để sản xuất hơi nước, giảm nhiệt độ khĩi lị
19. XỬ LÝ CTR BẰNG THIÊU ĐỐT • Mục đích: - Chuyển CT về trạng thái trơ - Khử độc cho các chất thải nguy hại - Giảm thể tích và lượng chơn lấp - Thu hồi nhiệt lượng • Nguyên tắc: Quá trình oxy hĩa chất thải bằng oxy của khơng khí ở nhiệt độ cao • Đối tượng: Chất thải rắn hoặc chất thải nguy hại chứa các chất hữu cơ cĩ thể cháy được
20. CÁC LOẠI LỊ ĐỐT RÁC • Phân loại theo tính chất chất thải rắn: - Lị đốt chất thải sinh hoạt - Lị đốt chất thải y tế - Lị đốt chất thải cơng nghiệp
21. CÁC LOẠI LỊ ĐỐT RÁC • Phân loại theo cấu tạo hoạt động: - Lị tĩnh: loại đứng hoặc nằm cĩ ghi - Lị thùng quay - Lị tầng sơi - Lị kiểu đĩa quay
22. CÁC LOẠI LỊ ĐỐT RÁC ống khĩi Vịi đốt Buồng đốt sơ cấp Phễu tiếp liệu Cửa thải tro xỉ Buồng đốt thứ cấp Hình 2.18. Sơ đồ cấu tạo lị đốt rác kiểu tĩnh loại đứng cĩ ghi
23. CÁC LOẠI LỊ ĐỐT RÁC 1 8 6 2 5 9 3 10 4 7 1. Băng tải CT 2. Bun ke chứa CT 3. Đường dẫn dầu 4. Đường dẫn khí 5. Mỏ đốt 6. Lị quay 7. Bệ đỡ 8. Buồng đốt sau 9. Băng tải tro 10. Thùng chứa tro Hình 2.19. Sơ đồ lị đốt rác kiểu thùng quay.
24. 11 Khĩi thải 14 13 17 6 20 Hơi nước 19 1 12 2 5 Dung Nước vơisữa dịch 7 9 24 4 15 10 16 3 8 18 Bụi lắng Bụi lắng 21 22 23 Bùn lắng 1. Phễu, hốc nạp chất thải 2. Xi lanh đẩy chất thải 3. Ghi lị 4. Xi lanh đẩy tro 5. Buồng sơ cấp 6. Buồng thứ cấp 7. Ghi lật lấy xỉ ra 8. Phễu chứa tro xỉ 9. Băng tải tro xỉ 10. Thùng chứa tro xỉ 11; 12. Vịi phun dầu 13. ống thốt khĩi ra 14. Thiết bị trao đổi nhiệt 15. ống xoắn ruột gà 16. Xyclon 17. Tháp hấp thụ axít 18. T. bị phân phối khí 19. Vịi phun 20. T. bị khử mù 21. Bể lắng 22. Bơm dung dịch 23. Quạt hút 24. ống khĩi Hình 2.20. Sơ đồ dây chuyền CN một HTXL CTR bằng PP đốt
25. XỬ LÝ KHĨI THẢI LỊ ĐỐT CTR • Các chất ơ nhiễm khí cĩ thể phát sinh: - Bụi - Khí CO và CO2 - Khí NOx - Khí SOx - Hơi axit: HCl, HF - Dioxin và Furan -vv (Phụ thuộc thành phần CTR)
26. XỬ LÝ KHĨI THẢI LỊ ĐỐT CTR Bảng 2.6. Tiêu chuẩn VN khí thải lị đốt CTR y tế Th«ng sè §¬n vÞ TCVN 6560-1999 Bơi mg/m3 100 HF mg/m3 2 HCl mg/m3 100 CO mg/m3 100 3 Nox mg/m 350 3 Sox mg/m 300 Cd mg/m3 1 Hg mg/m3 0.5 Tỉng KLN: As; Sb; Ni; Co; Cr; Pb; mg/m3 2 Cu; V; Sn; Mn Tỉng Dioxin vµ Furan mg/m3 1 Tỉng c¸c hỵp chÊt h÷u c¬ mg/m3 20
27. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 2. Cơng nghệ chơn lấp chất thải rắn - Là phương pháp xử lý cuối cùng đối với chất thải rắn, chất thải nguy hại - Là phương pháp phổ biến nhất, đơn giản, kinh tế hơn các phương pháp khác, cĩ thể được chấp nhận về mặt mơi trường. Thích hợp đối với xử lý chất thải khĩ phân hủy (cao su, nhựa, thủy tinh, phĩng xạ, chất thải khơng cháy được). - 2 phương pháp chơn lấp CTR: Phương pháp chơn hở và Phương pháp chơn kín a. Phương pháp chơn hở: - Chất thải được đổ xuống hố nhân tạo hoặc tự nhiên. Phương pháp này đơn giản, cổ điển, khơng phải đầu tư xây dựng nhiều tuy nhiên dễ gây ơ nhiễm mơi trường - Các hố chơn hở thường cĩ diện tích 1 ha và sâu 10m. - Sau 1 năm chơn chất thải rắn sinh hoạt, lượng chất trong nước ngầm ở khu vực lân cận cách 1km cĩ hàm lượng các chất như sau: Cl- : 2.110 kg/năm N hữu cơ: 661 kg/năm P2O5 : 5 kg/năm K+, Na+, Ca2+ tăng
28. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN b. Phương pháp chơn kín Là phương pháp hợp vệ sinh, đúng kỹ thuật mơi trường, khắc phục được những nhược điểm của phương pháp chơn hở. Yêu cầu: - Lựa chọn vùng đất chơn - Đảm bảo xa vùng nước bề mặt - ít nước ngầm, khơng ảnh hưởng đến diễn tích trồng trọt, được cộng đồng đồng ý - Đáy và hai bên thành hố chơn phải được bịt kín ngăn khơng cho thấm nước hoặc tiếp xúc với nguồn nước. - Cĩ thệ thống dẫn nước mưa, bề mặt - Chất thải rắn được chơn nên cĩ sự đồng đều về thành phần, tạo thành từng lớp mỏng. - Sử dụng chất vơ cơ cĩ khả năng hấp thụ trong chất thải để tạo lớp ngăn. - Chất thải rắn phải được nén giảm thể tích trước khi chơn, phủ kín hố chơn bằng lớp đất và lớp vật liệu trơ. - Bố trí ống phun nước rác, ống thu khí bãi rác. (hình vẽ hố chơn rác)
29. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN IV. Xử lý chất thải nguy hại 1. Khái niệm chất thải nguy hại (CTNH) * Định nghĩa: CTNH là chất thải chứa 1 trong các đặc tính: + dễ cháy, dễ nổ + gây ngộ độc cho người, động vật + dễ ăn mịn + dễ lây nhiễm Và các đặc tính nguy hại khác, hoặc tương tác với các chất khác để tạo thành tác động nguy hại đối với mơi trường và sức khỏe con người. a. Dễ cháy, nổ: là những chất lỏng cĩ nhiệt độ bốc cháy < 600C, hoặc chất rắn cĩ thể cháy ở điều kiện bình thường, ví dụ: thùng chứa xăng dầu b. Gây ngộ độc cho người, động vật: là chất khi vào cơ thể sống một lượng nhỏ cũng ảnh hưởng tới sự phát triển và tồn tại của cơ thể đĩ. Ví dụ: thủy ngân, Cadimi, crom c. Dễ ăn mịn: là các chất cĩ tính axit, kiềm, phá hủy bề mặt của vật liệu d. Dễ lây nhiễm: là các chất thải chứa vi khuẩn, vi trùng gây bệnh. Ví dụ: chất thải bệnh viện: máu, bơng băng, bộ phận cơ thể, bao bì thuốc trừ sâu
30. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN * Đặc điểm: Mức độ nguy hại tùy vào liều lượng, khả năng gây hại của các chất trong đĩ. Nhiều khi tính chất nguy hại của chất thải chỉ thể hiện trong một điều kiện mơi trường nhất định như nhiệt độ, áp suất, pH * Phân loại: - Theo mức độ nguy hại + CTNH nhĩm A (cực độ): Nếu đi vào cơ thể người LD50 mg/ cơ thể < 5 + CTNH nhĩm B (rất độc): LD50: 5 – 50 + CTNH nhĩm C (độc): LD50: 50 – 500 + CTNH nhĩm D (ít độc): LD50: 500 – 2.000 - Phân loại theo nguồn phát sinh + Cơng nghiệp + Nơng nghiệp + Y tế - Phân loại theo khả năng quản lý/ xử lý: + Dễ quản lý + Dễ xử lý + Khĩ quản lý + Khĩ xử lý
31. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN * Sự khác nhau giữa CTNH và chất thải khơng nguy hại: Loại chất thải CTNH Chất thải khơng nguy hại Kim loại và hợp chất kim Bùn do quá trình điện Phoi sắt, rỉ sắt, xỉ lị luyện loại phân (chứa kim loại kim nặng) Vật liệu xây dựng Bụi amiăng Bê tơng vỡ, hỏng Chất thải hữu cơ Hợp chất hữu cơ mạch Thức ăn thừa, chất thải vịng (dễ gây ung tư), nhà bếp dioxin, furan, dầu mỡ cặn, cặn sơn Chất thải hốn hợp (Vơ cơ Chất thải y tế Bao bì, giấy, gỗ + hữu cơ) * Quản lý CTNH bằng pháp luật Cơng ước Bazel, Stockholm về giảm thải phát sinh, cấm vận chuyển CTNH xuyên biên giới và xử lý, tiêu hủy chúng
32. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 2. Giảm thiểu phát sinh và xử lý CTNH a. Giảm thiểu phá sinh CTNH: - Áp dụng sản xuất sạch hơn - Phân loại và thu gom CTNH ngay tại nguồn để tránh sự trộn lẫn CTNH với các chất thải khác - Tái sử dụng CTNH, dùng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất khác - Tái chế và thu hồi CTNH * Quy trình tái chế dầu Dầu cặn Bồn chứa Cung cấp nhiệt Thiết bị chưng cất Cặn dầu Khí Thiết bị ngưng tụ Chơn lấp (thiêu đốt) (hĩa lỏng) Dầu tái chế Đĩng gĩi Tiêu thụ
33. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN * Dây chuyền tái chế bùn đỏ Bùn đỏ là cặn của của nhà máy làm phèn, là phần bã rắn khơng tan, cĩ thành phần 40-50% oxit sắt, nhơm Bùn đỏ (Chất thải của sản xuất nhơm từ quặng boxit) Nước Đãi, rửa Đất, cát Sấy H SO 2 4 Thiết bị phản ứng Phèn nhơm Al2(SO4)3.18 H2O Lắng Lọc Phèn sắt FeSO4 Cặn Chơn lấp
34. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN * Quy trình tái chế kẽm Xỉ kẽm Gia cơng (đập nhỏ) H2O Dung dịch Ngâm, khuấy, lắng Sản xuất ZnCl2 Sản xuất ZnO (dung dịch + Na2CO3 + Cặn lắng ZnCO3; nhiệt độ cao ZnCO3 ZnO + CO2) Điện phân Sản phẩm mạ kẽm
35. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN b. Xử lý CTNH Cố gắng xử lý tại nguồn phát sinh, hệ chế vận chuyển. Cố gắng xử lý gần nguồn phát sinh hoặc phải cĩ kho lưu giữ CTNH, thùng chứa đặc biệt. Hợp đồng chặt chẽ với cơ sở xử lý đảm bảo. * Phương pháp thiêu đốt (là phương pháp tốt nhất) Thích hợp với chất thải cĩ khả năng lây nhiễm, dễ cháy, gây độc - Yêu cầu: CTNH cĩ khả năng cháy (khả năng oxy hĩa ở nhiệt độ cao) như dầu cặn, cao su, nhựa, dung mơi hữu cơ - Thiết bị: Đốt ở nhiệt độ cao (>1.0500C) đảm bảo cháy hồn tồn CTNH + Lị tĩnh: Lị đứng làm việc gián đoạn hoặc liên tục (thích hợp với CTR y tế) + Lị động: Lị quay. Đốt lẫn với xi măng hoặc đốt riêng biệt (thường đốt cả bao bì, thùng chứa) - Ưu điểm: Giảm khối lượng CTNH đến 90 - 95% Nhiệt độ > 10500C để CTNH bị phân hủy hồn tồn Một số CTNH sau khi đốt ở dạng cố định (trơ, rắn) phải chơn lấp - Nhược điểm: Tốn nhiệt độ; quá trình vận hành phức tạp; chi phí đầu tư cao, chi phí vận hành cao; cần phải xử lý khí sau khi đốt.
36. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN * Phương pháp chơn lấp Phương pháp chơn kín, bãi chơn lấp hợp vệ sinh (cĩ lớp phủ đáy, phủ bên cạnh, đảm bảo khơng cĩ sự lan truyền sang vùng lân cận). Chơn chìm dưới đất nơi cĩ mực nước ngầm thấp, diện tích rộng, khơng bị ảnh hưởng của nước mặt - Phương pháp phân chia bãi chơn lấp thành các ơ vuơng đẻ chơn theo phương thức cuốn chiếu hoặc chơn lấp theo từng loại chất thải. - Cĩ trường hợp xây đường hào chơn lấp chất thải - Quá trình chơn lấp: + CTNH được cẩu bằng hệ thống cẩu di động cĩ mái che, điều kiện hoạt động trong mọi thời tiết, khơng để nước mưa, nước mặt tràn vào. Tại ơ chơn lấp, CTNH được nén bằng con lăn cơ khí hoặc dùng máy đầm để giảm thể tích. Sau mỗi lớp CTNH dày tối đã đa 2m, phương pháp che phủ bằng 1 lớp tro, xỉ thích hợp, phương pháp đầm chặt với độ dày 15 – 20m sau đĩ làm thủ tục đĩng bãi, các hợp đồng giám sát mơi trường phải được tiến hành liên tục trong thời gian 20-250 năm kể từ ngày đĩng bãi.
37. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN c. Phương pháp hĩa lý * Nguyên tắc: làm thay đổi, giảm tính chất nguy hại của chất thải * Một số phương pháp - Phương pháp trích ly: tách cấu tử ra khỏi hỗn hợp nhờ hịa tan chọn lọc. Do đĩ, tách và thu hồi được chất hữu cơ cĩ lẫn trong chất thải như dầu mỡ, hĩa chất bảo vệ thực vật - Phương pháp chưng cất: tách hỗn hợp chất thải nguy hại bay hơi thành những cấu tử riêng biệt dựa trên cơ sở độ bay hơi khác nhau ở nhiệt độ sơi khác nhau của mỗi cấu tử trong hỗn hợp đĩ. - Phương pháp kết tủa: Dựa vào phản ứng với 1 chất hĩa học được lựa chọn để chuyển CTNH thành sản phẩm kết tủa sau đĩ lắng và tách ra khỏi hỗn hợp. Ứng dụng: tách kim loại nặng ra khỏi chất thải lỏng dưới dạng hydroxit kết tủa. Dùng tác nhân oxy hĩa khử để chuyển CTNH thành chất ít độc hoặc khơng độc như O3, H2O2, Cl2, KCr2O7 (chất oxy hĩa mạnh), Na2S2O4, NaHSO3 (chất khử mạnh). Ứng dụng: phân hủy phenol, CN-, thuốc bảo vệ thực vật, Cr6+ thành chất ít độc
38. CHƯƠNG V: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN * Phương pháp cố dịnh và hĩa rắn: - Cố dịnh là quá trình thêm những chất khác vào chất thải để thay đổi tính chất vật lý, giảm độ hịa tan, giảm khả năng lan truyền những cấu tử nguy hại vào mơi trường, thường áp dụng cho những chất thải khơng thể đốt. - Hĩa rắn: chuyển chất thải sang dạng rắn: các chất phụ gia cĩ tác dụng làm tăng sức bền, giảm độ nén, giảm độ thẩm thấu. Áp dụng để xử lý đất ơ nhiễm, nước thải cơng nghiệp. - Yêu cầu của phương pháp này: CTNH được cố định, đĩng rắn ở dạng viên để an tồn khi chơn lấp. Vật liệu đĩng rắn, các chất vơ cơ cĩ tác dụng ổn định kết cấu (xi măng) Xi măng/ CT = 1/3 Sau khi đĩng rắn, phải kiểm tra khả năng hịa tan của các chất nguy hại trong mẫu. - Ứng dụng: dùng cho CTNH khơng được phép chơn lấp trực tiếp: chất oxy hĩa, chất dễ cháy nổ.