Tái sử dụng chất thải rắn hữu cơ- Hướng đi mới của ngành Môi trường

Quản lý chất thải rắn, thu gom, xử lý và tiêu hủy vật liệu rắn bị loại bỏ vì nó đã phục vụ mục đích hoặc không còn hữu ích. Xử lý rác thải đô thị không đúng cách chất thải rắn có thể tạo ra các điều kiện mất vệ sinh, và những điều kiện này có thể dẫn đến ô nhiễm môi trường và bùng phát dịch bệnh qua các loài gặm nhấm và côn trùng. Các nhiệm vụ quản lý chất thải rắn đặt ra những thách thức kỹ thuật phức tạp. Chúng cũng đặt ra nhiều vấn đề về hành chính, kinh tế và xã hội phải được quản lý và giải quyết.

Quản lý chất thải rắn là một vấn đề quan trọng, giúp khắc phục và hạn chế tối đa vấn đề về môi trường

Ở các thành phố cổ đại, chất thải được ném xuống những con đường và con đường không trải nhựa, nơi chúng được tích tụ lại. Mãi cho đến khi 320 BCE trong Athens mà luật đầu tiên được biết đến cấm thực hành này đã được thành lập. Vào thời điểm đó, một hệ thống xử lý chất thải đã bắt đầu phát triển ở Hy Lạp và ở các thành phố do Hy Lạp thống trị ở phía đông Địa Trung Hải. Ở trong La Mã cổ đại , chủ sở hữu bất động sản có trách nhiệm dọn dẹp các đường phố phía trước tài sản của họ. Nhưng việc thu gom rác thải có tổ chức chỉ gắn liền với các sự kiện do nhà nước tài trợ như diễu hành. Các phương pháp xử lý rất thô sơ, liên quan đến các hố mở nằm ngay bên ngoài các bức tường thành phố. Khi dân số tăng lên, các nỗ lực đã được thực hiện để vận chuyển chất thải ra xa các thành phố.

Sau sự sụp đổ của Rome, việc thu gom rác thải và vệ sinh đô thị bắt đầu suy giảm kéo dài suốt thời Trung cổ. Gần cuối thế kỷ 14, những người nhặt rác được giao nhiệm vụ xử lý rác thải để đổ bên ngoài tường thành. Nhưng điều này đã không xảy ra ở các thị trấn nhỏ hơn, nơi hầu hết mọi người vẫn vứt rác thải ra đường. Mãi đến năm 1714, mọi thành phố ở Anh bắt buộc phải có một người nhặt rác chính thức. Vào cuối thế kỷ 18 ở Mỹ, việc thu gom rác thải đô thị đã được bắt đầu ở Boston , thành phố New York và Philadelphia . Tuy nhiên, các phương pháp xử lý chất thải vẫn còn rất thô sơ. Ví dụ, rác được thu gom ở Philadelphia chỉ đơn giản là được đổ xuống sông Delaware ở hạ lưu từ thành phố.

Một cách tiếp cận công nghệ để quản lý chất thải rắn bắt đầu phát triển vào cuối thế kỷ 19. Thùng rác kín nước lần đầu tiên được giới thiệu ở Hoa Kỳ, và các phương tiện bền hơn được sử dụng để thu gom và vận chuyển chất thải. Một bước phát triển đáng kể trong thực hành xử lý và tiêu hủy chất thải rắn được đánh dấu bằng việc xây dựng bãi rác đầu tiên lò đốt ở Anh vào năm 1874. Vào đầu thế kỷ 20, 15% các thành phố lớn của Mỹ đã đốt chất thải rắn. Tuy nhiên, ngay cả khi đó, hầu hết các thành phố lớn nhất vẫn đang sử dụng các phương pháp xử lý thô sơ như đổ lộ thiên trên đất liền hoặc dưới nước.

Những tiến bộ công nghệ tiếp tục được duy trì trong nửa đầu thế kỷ 20, bao gồm sự phát triển của máy xay rác, xe ép và hệ thống thu gom khí nén. Tuy nhiên, vào giữa thế kỷ này, người ta đã thấy rõ rằng việc đổ rác lộ thiên và đốt chất thải rắn không đúng cách đã gây ra các vấn đề ô nhiễm và gây nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng . Kết quả là các bãi chôn lấp hợp vệ sinh đã được phát triển để thay thế việc đổ rác lộ thiên và để giảm sự phụ thuộc vào việc đốt chất thải. Ở nhiều quốc gia, chất thải được chia thành hai loại, nguy hại và không nguy hiểm, và các quy định riêng đã được xây dựng để xử lý chúng. Các bãi chôn lấp được thiết kế và vận hành theo cách giảm thiểu rủi ro đối với sức khỏe cộng đồng và môi trường. Các lò đốt rác thải mới được thiết kế để thu hồi nhiệt năng từ chất thải và được cung cấp các thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí rộng rãi để đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về chất lượng không khí. Các nhà máy quản lý chất thải rắn hiện đại ở hầu hết các nước phát triển hiện nay đều nhấn mạnh đến việc thực hành tái chế và giảm thiểu chất thải tại nguồn hơn là đốt và xử lý đất.

Đặc điểm chất thải rắn

Thành phần và tính chất

Các nguồn chất thải rắn bao gồm các hoạt động dân cư, thương mại, thể chế và công nghiệp. Một số loại chất thải gây nguy hiểm tức thì cho cá nhân hoặc môi trường tiếp xúc được phân loại là nguy hiểm; những điều này sẽ được thảo luận trong phần quản lý chất thải nguy hại . Tất cả chất thải rắn không nguy hại từ một cộng đồng yêu cầu thu gom và vận chuyển đến nơi xử lý hoặc tiêu hủy được gọi là rác thải hoặc chất thải rắn đô thị (MSW). Rác thải hầu hết là rác thực phẩm dễ phân hủy; rác chủ yếu là vật liệu khô như thủy tinh, giấy, vải hoặc gỗ. Rác rất khó phân hủy hoặc dễ phân hủy, trong khi rác thải thì không. Thùng rác là rác bao gồm các vật dụng cồng kềnh như tủ lạnh cũ, ghế dài, hoặc các gốc cây lớn. Thùng rác yêu cầu thu thập và xử lý đặc biệt.

Chất thải xây dựng và phá dỡ (C&D) (hoặc mảnh vụn) là một thành phần đáng kể trong tổng lượng chất thải rắn (khoảng 20% ​​ở Hoa Kỳ), mặc dù nó không được coi là một phần của dòng CTRSH. Tuy nhiên, vì chất thải C&D là chất trơ và không nguy hại nên nó thường được xử lý tại các bãi chôn lấp hợp vệ sinh của thành phố.

Một loại chất thải rắn khác, có lẽ là thành phần phát triển nhanh nhất ở nhiều nước phát triển, là chất thải điện tử hay còn gọi là chất thải điện tử, bao gồm các thiết bị máy tính , ti vi , điện thoại và nhiều loại thiết bị điện tử bị loại bỏ. Mối quan tâm về loại chất thải này đang gia tăng. Chì , thủy ngân và cadmium là một trong những vật liệu cần quan tâm trong các thiết bị điện tử và các chính sách của chính phủ có thể được yêu cầu để điều chỉnh việc tái chế và thải bỏ chúng.

Đặc điểm chất thải rắn khác nhau đáng kể giữa các cộng đồng và quốc gia. Ví dụ như rác của Mỹ thường nhẹ hơn so với rác của Châu Âu hoặc Nhật. Tại Hoa Kỳ, các sản phẩm từ giấy và bìa chiếm gần 40% tổng trọng lượng của MSW; chất thải thực phẩm chiếm ít hơn 10 phần trăm. Phần còn lại là hỗn hợp của đồ trang trí sân, gỗ, thủy tinh, kim loại, nhựa, da, vải và các vật liệu linh tinh khác. Ở trạng thái rời hoặc không nén, MSW loại này nặng khoảng 120 kg trên mét khối (200 pound trên yard khối). Những con số này thay đổi theo vị trí địa lý, điều kiện kinh tế, mùa trong năm và nhiều yếu tố khác. Đặc điểm chất thải từ mỗi cộng đồng phải được nghiên cứu cẩn thận trước khi bất kỳ cơ sở xử lý hoặc tiêu hủy nào được thiết kế và xây dựng.

Chất thải rắn gồm nhiều thành phần khác nhau, chúng cần được phân loại đúng cách trước khi áp dụng phương pháp xử lý phù hợp

Tạo và lưu trữ

Tỷ lệ phát sinh chất thải rắn rất khác nhau. bên trong Hoa Kỳ , chẳng hạn, rác thải đô thị được tạo ra với tốc độ trung bình khoảng 2 kg (4,5 pound) mỗi người mỗi ngày. Nhật Bản tạo ra khoảng một nửa số lượng này, nhưng ở Canada, tỷ lệ là 2,7 kg (gần 6 pound) mỗi người mỗi ngày. Ở một số nước đang phát triển, tỷ lệ trung bình có thể thấp hơn 0,5 kg (1 pound) mỗi người mỗi ngày. Những dữ liệu này bao gồm rác thải từ các nguồn thương mại, thể chế và công nghiệp cũng như dân cư. Tỷ lệ phát sinh rác thực tế phải được xác định cẩn thận khi cộng đồng lập kế hoạch dự án quản lý chất thải rắn.

Hầu hết các cộng đồng yêu cầu rác hộ gia đình được lưu trữ trong các thùng chứa bền, dễ làm sạch, có nắp đậy kín để giảm thiểu sự xâm nhập của chuột bọ hoặc côn trùng và mùi khó chịu. Các thùng nhựa hoặc kim loại mạ kẽm có dung tích khoảng 115 lít (30 gallon) thường được sử dụng, mặc dù một số cộng đồng sử dụng các thùng chứa lớn hơn có thể được nâng và chuyển bằng cơ học vào xe thu gom. Túi nhựa thường được sử dụng làm lớp lót hoặc làm hộp đựng dùng một lần để thu gom ở lề đường. Ở những nơi tạo ra một lượng lớn rác – chẳng hạn như tại các trung tâm mua sắm, khách sạn hoặc các tòa nhà chung cư – có thể sử dụng các thùng rác để lưu trữ tạm thời cho đến khi chất thải được thu gom. Một số tòa nhà văn phòng và thương mại sử dụng máy đầm tại chỗ để giảm khối lượng chất thải.

Thu gom chất thải rắn

Việc thu gom chất thải rắn đúng cách có ý nghĩa quan trọng đối với việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng , an toàn và chất lượng môi trường. Đây là hoạt động sử dụng nhiều lao động, chiếm khoảng 3/4 tổng chi phí quản lý chất thải rắn. Các nhân viên nhà nước thường được giao nhiệm vụ, nhưng đôi khi sẽ tiết kiệm hơn đối với các công ty tư nhân khi thực hiện công việc theo hợp đồng với thành phố hoặc đối với những người thu mua tư nhân được trả bởi các chủ sở hữu nhà riêng lẻ. Một lái xe và một hoặc hai phụ tải phục vụ mỗi xe thu gom. Đây thường là những chiếc xe tải thuộc loại kín, đầm, có dung tích lên đến 30 mét khối (40 mét khối).

Nhiệm vụ lựa chọn một tuyến đường thu gom tối ưu là một vấn đề phức tạp, đặc biệt là đối với các thành phố lớn và đông dân cư. Một tuyến đường tối ưu là một tuyến đường dẫn đến việc sử dụng lao động và thiết bị hiệu quả nhất, và việc lựa chọn một tuyến đường như vậy đòi hỏi phải áp dụng các phân tích máy tính cho tất cả các biến thiết kế trong một mạng lớn và phức tạp. Các biến bao gồm tần suất thu gom, khoảng cách vận chuyển, loại hình dịch vụ và khí hậu. Việc thu gom rác thải ở các vùng nông thôn có thể là một vấn đề đặc biệt, vì mật độ dân số thấp, dẫn đến chi phí đơn vị cao.

Việc thu gom rác thải thường diễn ra ít nhất một lần mỗi tuần vì sự phân hủy nhanh chóng của chất thải thực phẩm. Số lượng rác trong thùng rác của một gia đình cá nhân có thể được giảm bớt bằng máy xay rác hoặc máy xử lý rác. Rác trên mặt đất gây thêm tải trọng cho các hệ thống thoát nước, nhưng điều này thường có thể đáp ứng được. Nhiều cộng đồng hiện nay tiến hành các chương trình phân loại và tái chế nguồn , trong đó chủ nhà và doanh nghiệp tách các vật liệu có thể tái chế ra khỏi rác và cho vào các thùng chứa riêng để thu gom. Ngoài ra, một số cộng đồng có các trung tâm trả khách nơi cư dân có thể mang rác tái chế đến.

Nếu điểm đến cuối cùng của rác thải không gần cộng đồng mà rác thải được tạo ra, thì có thể cần một hoặc nhiều trạm trung chuyển. Trạm trung chuyển là một cơ sở trung tâm, nơi rác thải từ nhiều phương tiện thu gom được kết hợp thành một phương tiện lớn hơn, chẳng hạn như thiết bị đầu kéo. Rơ moóc mui trần được thiết kế để chở khoảng 76 mét khối (100 mét khối) chất thải chưa nén đến một địa điểm xử lý hoặc tiêu hủy trong khu vực. Rơ moóc kiểu máy đầm kín cũng có sẵn, nhưng chúng phải được trang bị cơ cấu đẩy. Trong một kiểu xả trạm trực tiếp, nhiều xe thu gom đổ thẳng vào xe vận chuyển. Trong mộtLưu trữ loại xả thải của trạm, rác thải trước tiên được đổ vào hố chứa hoặc lên bệ, sau đó máy móc được sử dụng để cẩu hoặc đẩy chất thải rắn vào phương tiện vận chuyển. Các trạm trung chuyển lớn có thể xử lý hơn 500 tấn rác mỗi ngày.

Sau khi thu gom, chất thải rắn đô thị có thể được xử lý để giảm tổng khối lượng và trọng lượng của vật liệu cần phải xử lý cuối cùng. Việc xử lý làm thay đổi hình thức của chất thải và giúp việc xử lý dễ dàng hơn. Nó cũng có thể dùng để thu hồi một số vật liệu nhất định, cũng như năng lượng nhiệt, để tái chế hoặc tái sử dụng.

Muốn xử lý rác thải hiệu quả, ý thức của người dân và hoạt động phân loại rác tại nguồn đóng vai trò quan trọng

Các phương pháp xử lý chất thải rắn

Thiêu hủy

Đốt là một phương pháp rất hiệu quả để giảm khối lượng và trọng lượng chất thải rắn, mặc dù nó là một nguồn phát thải khí nhà kính . Trong các lò đốt hiện đại, chất thải được đốt bên trong một lò được thiết kế phù hợp trong các điều kiện được kiểm soát rất cẩn thận. Phần chất thải dễ cháy kết hợp với oxy , giải phóng hầu hết là carbon dioxide , hơi nước và nhiệt. Đốt có thể làm giảm hơn 90% khối lượng chất thải không nén, để lại cặn trơ gồm tro, thủy tinh, kim loại và các vật liệu rắn khác được gọi làđáy lò. Các sản phẩm phụ dạng khí của quá trình đốt cháy không hoàn toàn, cùng với vật liệu dạng hạt được phân chia mịn được gọi là tro bay , được mang theo trong luồng khí của lò đốt. Tro bay bao gồm các hạt bụi, bụi và muội than. Để loại bỏ tro bay và các sản phẩm phụ dạng khí trước khi thải ra ngoài khí quyển, các lò đốt hiện đại phải được trang bị các thiết bị kiểm soát phát thải rộng rãi. Các thiết bị này bao gồm bộ lọc túi vải, bộ lọc khí axit và bộ lọc tĩnh điện. Tro đáy và tro bay thường được kết hợp và xử lý trong một bãi chôn lấp. Nếu tro xỉ được phát hiện có chứa kim loại độc hại thì phải quản lý tro đó như một chất thải nguy hại.

Các lò đốt chất thải rắn đô thị được thiết kế để tiếp nhận và đốt một lượng rác thải cung cấp liên tục . Hố chứa chất thải sâu, hoặc khu vực đậy nắp, cung cấp đủ không gian cho khoảng một ngày lưu trữ chất thải. Rác thải được nâng lên khỏi hố bằng cần trục có trang bị gầu hoặc thiết bị vật liệu. Sau đó, nó được lắng vào một cái phễu và máng phía trên lò và được thả vào một lò sạc hoặc lò đốt. Lò nung lắc và di chuyển chất thải qua lò, cho phép không khí lưu thông xung quanh vật liệu đốt. Lò đốt hiện đại thường được xây dựng với một lò hình chữ nhật, mặc dù lò quay và lò tròn đứng đều có sẵn. Lò được xây dựng bằng gạch chịu lửa có thể chịu được nhiệt độ cháy cao.

Quá trình cháy trong lò xảy ra hai giai đoạn: sơ cấp và thứ cấp. Ở trongquá trình đốt cháy sơ cấp, hơi ẩm được đẩy ra, và chất thải được đốt cháy và bốc hơi. Ở trongđốt thứ cấp, các khí và hạt chưa cháy còn lại được oxy hóa, khử mùi hôi và giảm lượng tro bay trong khí thải. Khi rác thải rất ẩm, đôi khi khí đốt phụ hoặc dầu nhiên liệu được đốt cháy để bắt đầu quá trình đốt cháy sơ cấp.

Để cung cấp đủ oxy cho cả quá trình đốt sơ cấp và đốt thứ cấp, không khí phải được trộn đều với chất thải đang cháy. Không khí được cung cấp từ các khe hở bên dưới lưới tản nhiệt hoặc được đưa vào khu vực bên trên. Người vận hành nhà máy phải xác định lượng tương đối của không khí dưới lửa và không khí quá lửa để đạt được hiệu quả đốt cháy tốt . Một luồng không khí liên tục có thể được duy trì bằng luồng gió tự nhiên trong ống khói cao hoặc bằng quạt hút cưỡng bức cơ học.

Đốt là phương pháp xử lý rác phổ biến nhưng chúng cũng kéo theo nhiều hệ lụy nghiêm trọng

Phục hồi năng lượng

Giá trị năng lượng của rác thải có thể bằng một phần ba năng lượng của than , tùy thuộc vào thành phần giấy và nhiệt tỏa ra trong quá trình đốt có thể được thu hồi bằng cách sử dụng lò có lót vật liệu chịu lửa kết hợp với lò hơi. Nồi hơi chuyển nhiệt của quá trình đốt cháy thành hơi nước hoặc nước nóng, do đó cho phép tái chế năng lượng của rác thải. Lò đốt tái chế nhiệt năng theo cách này được gọi là nhà máy biến chất thải thành năng lượng. Thay vì một lò nung và lò hơi riêng biệt, một lò tường ống nước cũng có thể được sử dụng để thu hồi năng lượng. Lò như vậy được lót bằng các ống thép thẳng đứng, đặt cách nhau đủ khít để tạo thành các phần tường liên tục. Các bức tường được cách nhiệt bên ngoài để giảm thất thoát nhiệt. Nước lưu thông qua các ống hấp thụ nhiệt để tạo ra hơi nước và nó cũng giúp kiểm soát nhiệt độ đốt cháy mà không cần quá nhiều không khí, do đó giảm chi phí kiểm soát ô nhiễm không khí .

Các nhà máy biến chất thải thành năng lượng hoạt động dưới dạng đốt cháy hàng loạt hoặchệ thống nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải. MỘTHệ thống đốt hàng loạt sử dụng tất cả các chất thải mà không cần xử lý hoặc chuẩn bị trước. Hệ thống nhiên liệu có nguồn gốc từ rác thải phân tách chất thải dễ cháy khỏi các chất không cháy như thủy tinh và kim loại trước khi đốt. Nếu một tuabin được lắp đặt tại nhà máy, cả hơi và điện có thể được sản xuất trong một quá trình gọi là đồng phát .

Hệ thống biến chất thải thành năng lượng đắt hơn để xây dựng và vận hành so với lò đốt thông thường vì cần thiết bị và điều khiển đặc biệt, nhân viên kỹ thuật có tay nghề cao và hệ thống nhiên liệu phụ trợ . Mặt khác, việc bán hơi nước hoặc điện năng tạo ra bù đắp phần lớn chi phí phụ trội và thu hồi năng lượng nhiệt từ rác thải là một phương án quản lý chất thải rắn khả thi từ cả quan điểm kỹ thuật và kinh tế. Khoảng 80 phần trăm các lò đốt rác thải đô thị ở Hoa Kỳ là các cơ sở biến chất thải thành năng lượng.

Một phương pháp khác để xử lý chất thải rắn đô thị là ủ phân, một quá trình sinh học trong đó phần hữu cơ của rác được phép phân hủy trong các điều kiện được kiểm soát cẩn thận. Vi sinh vật chuyển hóa chất thải hữu cơ và giảm 50% thể tích của nó. Sản phẩm ổn định được gọi là phân trộn hoặc mùn . Nó giống đất bầu về kết cấu và mùi và có thể được sử dụng làm chất điều hòa đất hoặc lớp phủ.

Compost cung cấp một phương pháp xử lý và tái chế cả rác và bùn thải trong một lần vận hành. Do các quy định nghiêm ngặt hơn về môi trường và các ràng buộc về địa điểm hạn chế việc sử dụng các phương án đốt và chôn lấp chất thải rắn, việc áp dụng làm phân trộn có thể sẽ tăng lên. Các bước liên quan đến quy trình bao gồm phân loại và tách, giảm kích thước và tiêu hủy rác.

Phân loại và cắt nhỏ

Các vật liệu có thể phân hủy trong rác thải được cách ly khỏi thủy tinh, kim loại và các vật vô cơ khác thông qua các hoạt động phân loại và tách. Chúng được thực hiện một cách máy móc, sử dụng sự khác biệt về các đặc điểm vật lý của rác như kích thước, mật độ và tính chất từ ​​tính. Việc băm nhỏ hoặc nghiền thành bột làm giảm kích thước của các sản phẩm phế thải, dẫn đến khối lượng vật liệu đồng đều. Nó được thực hiện với máy nghiền búa và máy hủy quay.

Tiêu hóa và xử lý

Rác nghiền đã sẵn sàng để làm phân trộn bằng cáchphương pháp mở cửa gió hoặc trong một cơ sở cơ khí khép kín. Windrows là những đống rác dài và thấp. Chúng được đảo hoặc trộn vài ngày một lần để cung cấp không khí cho vi khuẩn tiêu hóa các chất hữu cơ. Tùy thuộc vào điều kiện độ ẩm, có thể mất từ ​​năm đến tám tuần để phân hủy hoàn toàn chất thải. Do hoạt động trao đổi chất của vi khuẩn hiếu khí, nhiệt độ trong đống ủ đang hoạt động đạt khoảng 65 °C (150 °F), giết chết các sinh vật gây bệnh có thể có trong chất thải.

Việc ủ phân hữu cơ kín gió cần có diện tích đất tương đối lớn.Các cơ sở ủ phân hữu cơ khép kín có thể giảm 85% nhu cầu về đất đai. Hệ thống ủ phân cơ học sử dụng một hoặc nhiều bể kín hoặc bể phân hủy được trang bị cánh gạt quay để trộn và làm thoáng chất thải vụn. Quá trình tiêu hóa hoàn toàn chất thải mất khoảng một tuần.

Phân trộn đã tiêu hóa phải được xử lý trước khi nó có thể được sử dụng làm lớp phủ hoặc chất điều hòa đất. Quá trình chế biến bao gồm làm khô, sàng lọc và tạo hạt hoặc tạo viên. Các bước này nâng cao giá trị thị trường của phân trộn, đây là hạn chế nghiêm trọng nhất đối với sự thành công của việc ủ phân hữu cơ như một phương án quản lý chất thải. Nhu cầu nông nghiệp đối với phân hữu cơ đã tiêu hóa thường thấp do chi phí vận chuyển cao và do cạnh tranh với phân hóa học vô cơ.

Bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Xử lý đất là chiến lược quản lý chung nhất đối với chất thải rắn đô thị. Chất thải có thể được gửi một cách an toàn vào bãi chôn lấp hợp vệ sinh, nơi xử lý được lựa chọn, thiết kế, xây dựng và vận hành cẩn thận để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng . Một trong những yếu tố quan trọng nhất liên quan đến việc chôn lấp là chất thải được chôn lấp không bao giờ tiếp xúc với nước mặt hoặc nước ngầm . Yêu cầu thiết kế kỹ thuật bao gồm khoảng cách tối thiểu giữa đáy bãi chôn lấp và mực nước ngầm cao theo mùa. Hầu hết các bãi chôn lấp mới đều phải có lớp lót hoặc lớp chắn không thấm nước ở đáy, cũng như hệ thống giếng giám sát nước ngầm. Các phần bãi chôn lấp đã hoàn thành phải được che phủ bằng một lớp phủ không thấm nước để giữ cho lượng mưa hoặc dòng chảy bề mặt tránh khỏi chất thải được chôn lấp. Lớp lót đáy và nắp có thể được làm bằng màng nhựa dẻo , lớp đất sét hoặc kết hợp cả hai.

Rác thải được rải và nén chặt thành các lớp mỏng. Một số lớp có thể được nén chồng lên nhau đến độ sâu tối đa khoảng 3 mét (10 feet). Phần rác được nén chặt chiếm khoảng một phần tư khối lượng rời ban đầu của nó. Vào cuối mỗi ngày hoạt động, rác thải được phủ một lớp đất để loại bỏ rác thải do gió thổi, mùi hôi và các vấn đề về côn trùng hoặc động vật gặm nhấm. Do đó, một ô chứa rác chứa khối lượng rác được nén chặt hàng ngày và lớp phủ đất. Một số ô chứa rác liền kề tạo nên một thang máy, và cuối cùng một bãi rác có thể bao gồm hai hoặc nhiều thang máy xếp chồng lên nhau. Nắp cuối cùng của một bãi chôn lấp đã hoàn thành cũng có thể được phủ bằng một lớp đất mặt có thể hỗ trợ sự phát triển của sinh vật.

Đất phủ hàng ngày có thể có sẵn tại chỗ, hoặc có thể được vận chuyển đến và dự trữ từ các nguồn bên ngoài. Nhiều loại máy móc hạng nặng, chẳng hạn như máy kéo bánh xích hoặc máy ủi mệt bằng cao su, được sử dụng để rải và nén chặt rác và đất. Máy đầm bánh thép hạng nặng cũng có thể được sử dụng để nén rác có mật độ cao.

Diện tích và độ sâu của một bãi chôn lấp mới được vạch ra cẩn thận, và cơ sở được chuẩn bị để xây dựng bất kỳ hệ thống thu gom nước rỉ rác và lớp lót cần thiết nào. Ở những nơi sử dụng lớp lót bằng nhựa, ít nhất 30 cm (12 inch) cát được rải cẩn thận trên đó để bảo vệ khỏi các phương tiện chôn lấp. Tại các địa điểm có thể thực hiện các cuộc khai quật dưới lớp,có thể tuân theo phương pháp xây dựng rãnh. Khi điều này không khả thi vì điều kiện địa hình hoặc nước ngầm,Phương pháp khu vực có thể được thực hiện, dẫn đến một gò hoặc đồi nhô lên so với mặt đất ban đầu. Vì không có đất được đào trong phương pháp khu vực, đất thường phải được vận chuyển đến địa điểm từ một số vị trí khác. Các phương pháp thay đổi diện tích có thể được áp dụng khi bãi chôn lấp nằm trên nền đất dốc, trong thung lũng hoặc trong khe núi. Bãi rác hoàn thành cuối cùng cũng hòa hợp với cảnh quan.

Vật liệu hữu cơ được chôn trong bãi chôn lấp sẽ phân hủy do hoạt động của vi sinh vật kỵ khí . Quá trình phân hủy hoàn toàn thường mất hơn 20 năm. Một trong những sản phẩm phụ của quá trình phân hủy này là khí mêtan . Mêtan rất độc và dễ nổ khi bị pha loãng trong không khí, và nó là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh . Nó cũng có thể chảy khoảng cách xa qua các lớp đất xốp, và nếu được phép tụ lại trong tầng hầm hoặc các khu vực hạn chế khác, các điều kiện nguy hiểm có thể phát sinh. Trong các bãi chôn lấp hiện đại, sự chuyển động của mêtan được kiểm soát bởi các rào cản không thấm nước và bởi các hệ thống thông hơi. Ở một số bãi chôn lấp, khí mêtan được thu gom và thu hồi để sử dụng làm nhiên liệu, trực tiếp hoặc là một thành phần của khí sinh học .

Một chất lỏng bị ô nhiễm cao được gọi là nước rỉ rác là một sản phẩm phụ khác của quá trình phân hủy trong các bãi chôn lấp hợp vệ sinh. Hầu hết nước rỉ rác là kết quả của dòng chảy xâm nhập vào các ô chứa rác và tiếp xúc với rác đang phân hủy. Nếu nước rỉ rác ngấm vào mạch nước ngầm hoặc thấm lên bề mặt đất, các vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng có thể xảy ra, bao gồm cả khả năng ô nhiễm nguồn cung cấp nước uống. Các phương pháp kiểm soát nước rỉ rác bao gồm việc ngăn chặn nước bề mặt để ngăn không cho nó xâm nhập vào bãi chôn lấp và sử dụng các lớp lót không thấm nước hoặc các rào cản giữa chất thải và nước ngầm. Các bãi chôn lấp mới cũng cần được cung cấp các giếng giám sát nước ngầm và hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ rác.

Ở những cộng đồng có địa điểm thích hợp, các bãi chôn lấp hợp vệ sinh thường cung cấp phương án kinh tế nhất để xử lý rác thải không thể tái chế. Tuy nhiên, việc tìm kiếm các địa điểm cung cấp đủ năng lực, khả năng tiếp cận và điều kiện môi trường ngày càng trở nên khó khăn. Tuy nhiên, các bãi chôn lấp sẽ luôn đóng một vai trò quan trọng trong việc quản lý chất thải rắn. Không thể tái chế tất cả các thành phần của chất thải rắn, và sẽ luôn có cặn từ quá trình đốt rác và các quy trình xử lý khác mà cuối cùng sẽ phải xử lý dưới lòng đất. Ngoài ra, các bãi chôn lấp thực sự có thể cải tạo đất kém chất lượng. Trong một số cộng đồng, các bãi chôn lấp được hoàn thiện đúng cách được chuyển đổi thành công viên giải trí, sân chơi hoặc sân gôn.

Tái chế

Tách, thu hồi và tái sử dụng các thành phần chất thải rắn có thể vẫn còn giá trị kinh tế được gọi là tái chế. Một loại tái chế là thu hồi và tái sử dụng năng lượng nhiệt, một thực hành được thảo luận riêng trong quá trình đốt rác . Ủ phân cũng có thể được coi là một quá trình tái chế, vì nó thu hồi các phần hữu cơ của chất thải rắn để tái sử dụng làm lớp phủ hoặc chất điều hòa đất. Vẫn còn những vật liệu phế thải khác có tiềm năng tái sử dụng. Chúng bao gồm giấy, kim loại, thủy tinh, nhựa và cao su, và việc phục hồi chúng sẽ được thảo luận ở đây.

Trước khi bất kỳ vật liệu nào có thể được tái chế, nó phải được tách ra khỏi chất thải thô và phân loại. Việc phân tách có thể được thực hiện tại nguồn thải hoặc tại cơ sở xử lý tập trung.Tách nguồn, còn gọi là tách lề đường, được thực hiện bởi các công dân cá nhân thu gom báo, chai, lon và rác riêng biệt và đặt chúng ở lề đường để thu gom. Nhiều cộng đồng cho phép “trộn lẫn” các đồ tái chế không phải giấy (thủy tinh, kim loại và nhựa). Trong cả hai trường hợp, việc thu gom rác thải tách từ nguồn của thành phố đắt hơn việc thu gom rác thải thông thường.

Thay cho việc tách nguồn, vật liệu tái chế có thể được tách rác tại các nhà máy gia công cơ khí tập trung. Kinh nghiệm cho thấy rằng chất lượng rác tái chế được thu hồi từ các cơ sở như vậy sẽ bị hạ thấp do bị nhiễm rác ẩm và thủy tinh vỡ. Thực tiễn tốt nhất, như đã được công nhận hiện nay, là để người dân tách rác thành một số loại hạn chế, bao gồm cả báo; tạp chí và các loại giấy vụn khác; kim loại trộn lẫn, thủy tinh và nhựa; và rác và các vật không thể phân loại khác. Báo, chất thải giấy khác và rác tái chế thông thường được thu gom riêng biệt với rác thải khác và được xử lý tại một cơ sở tập trung cơ sở tái chế vật liệu , hoặc MRF (phát âm là “murf” trong biệt ngữ quản lý chất thải). Một MRF hiện đại có thể xử lý khoảng 300 tấn chất thải có thể tái chế mỗi ngày.

Tái chế là phương pháp xử lý rác được khuyến khích tại hầu hết các quốc gia

Tại một MRF điển hình, rác tái chế thông thường được tải lên băng tải. Lon thép (lon “thiếc” thực chất là thép chỉ có một lớp phủ mỏng thiếc ) được loại bỏ bởi một bộ tách điện từ, và vật liệu còn lại đi qua một màn hình rung để loại bỏ kính vỡ. Tiếp theo, băng tải đi qua một bộ phân loại không khí, ngăn cách các hộp nhôm và nhựa với các hộp thủy tinh nặng hơn. Thủy tinh được phân loại thủ công theo màu sắc và lon nhôm được tách khỏi nhựa bằng máy tách dòng điện xoáy, giúp đẩy nhôm ra khỏi băng tải.

Phục hồi bị hỏng thủy tinh có thể được nghiền nát và sử dụng trên mặt đường nhựa. Thủy tinh đã phân loại màu được nghiền nát và bán cho các nhà sản xuất thủy tinh như một loại thủy tinh nhỏ, một thành phần thiết yếu trong sản xuất thủy tinh. Các lon thép được đóng kiện và chuyển đến các nhà máy thép dưới dạng phế liệu, và nhôm được đóng kiện hoặc nén chặt để tái sử dụng bởi các lò luyện. Nhôm là một trong những thành phần nhỏ nhất của chất thải rắn đô thị, nhưng nó có giá trị cao nhất như một vật liệu có thể tái chế. Tái chế nhựa là một thách thức, chủ yếu là do nhiều vật liệu polyme khác nhau được sử dụng trong sản xuất. Nhựa nhiệt dẻo hỗn hợp chỉ có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm chất lượng thấp hơn, chẳng hạn như “gỗ nhựa”.

Giấy, báo cũ được phân loại thủ công trên băng chuyền để loại bỏ các vật liệu sóng và các loại giấy lẫn lộn. Sau đó, chúng được đóng kiện hoặc chất lỏng vào các xe kéo để vận chuyển đến các nhà máy giấy, nơi chúng được tái sử dụng để sản xuất nhiều giấy báo hơn. Giấy hỗn hợp được tách ra từ giấy gợn sóng để bán cho các nhà máy sản xuất khăn giấy. Mặc dù các quy trình nghiền bột , khử mực và sàng lọc giấy vụn thường đắt hơn so với sản xuất giấy từ sợi gỗ nguyên sinh , thị trường giấy tái chế đã phát triển với sự ra đời của nhiều nhà máy chế biến.

Cao su đôi khi được tái chế từ chất thải rắn và được cắt nhỏ, cải tạo và tái chế trong một quá trình gọi là tái lưu hóa, nhưng nó thường không bền bằng nguyên liệu ban đầu. Cao su vụn có thể được sử dụng như một chất phụ gia trong mặt đường nhựa và cỏ nhân tạo và cũng được bán trực tiếp như một lớp phủ ngoài trời. Lốp xe bị bỏ đi có thể được sử dụng làm xích đu và các công trình giải trí khác để trẻ em sử dụng trong “sân chơi lốp xe”.

Nhìn chung, vấn đề khó khăn nhất liên quan đến việc tái chế bất kỳ vật liệu chất thải rắn nào là tìm kiếm ứng dụng và thị trường phù hợp. Việc tự tái chế sẽ không giải quyết được vấn đề ngày càng tăng về quản lý và xử lý chất thải rắn. Sẽ luôn có một số cặn rắn không thể sử dụng được và hoàn toàn không có giá trị cần được xử lý lần cuối.

Nguồn: https://www.britannica.com/

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.