Chương 6 THU HỒI VÀ TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN CÁC TRẠM TRUNG CHUYỂN 6.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ TÁI CHẾ VÀ TÁI SỬ DỤNG LẠI CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ Tái chế là hoạt động thu hồi lại từ chất thải các thành phần có thể sử dụng để chế biến thành các sản phẩm mới sử dụng lại cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất. Tái chế vật liệu: bao gồm các hoạt động thu gom vật liệu có thể tái chế từ dòng rác, xử lý trung gian và sử dụng vật liệu này để tái sản xuất các sản phẩm mới hoặc sản phẩm khác. Tái chế nhiệt: bao gồm các hoạt động khôi phục năng lượng từ rác thải. Củng có thể coi hoạt động tái chế như hoạt động tái sinh lại chất thải thông qua: Tái sinh sản phẩm chuyển hóa hóa học: chủ yếu dùng phương pháp đốt để thành các sản phẩm khí đốt, hơi nóng và các hợp chất hữu cơ. Tái sinh các sản phẩm chuyển hóa sinh học: chủ yếu thông qua quá trình lên men, phân hủy chuyển hóa sinh học, để thu hồi các sản phẩm như: phân bón, khí mêtan, protêin, các loại cồn và nhiều hợp chất hữu cơ khác. Tái sinh năng lượng từ các sản phẩm chuyển hóa: từ các sản phẩm chuyển hóa bằng quá trình sinh học, hóa học có thể tái sinh năng lượng bằng quá trình đốt tạo thành hơi nước và phát điện. Hoạt động tái chế mang lại những lợi ích sau: - Tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên bởi việc sử dụng vật liệu được tái chế thay cho vật liệu gốc; - Giảm lượng rác thông qua việc giảm chi phí đổ thải, giảm tác động môi trường do đổ thải gây ra, tiết kiệm diện tích chôn lấp; - Một lợi ích quan trọng là có thể thu lợi nhuận từ hoạt động tái chế; hoạt động tái chế lúc này sẽ mang tính kinh doanh và vì thế có thể giải thích tại sao các vật liệu có thể tái chế hiện được thu gom ngay từ nguồn phát sinh cho tới khâu xử lý và tiêu hủy cuối cùng. 6.2. CÁC HOẠT ĐỘNG TÁI CHẾ VÀ THU HỒI CHẤT THẢI Hoạt động tái chế và thu hồi chất thải được thực hiện thông qua hệ thống thu gom chất thải rắn theo mạng lưới 3 cấp gồm: người thu gom, đồng nát và buôn bán phế liệu (hình 6.1). Công nghiệp thu hồi có 3 cấp được chia thành 6 nhóm nghề: 1. Cấp thứ nhất (gồm người đồng nát và người nhặt rác): Hai nhóm người này có cùng chức năng trong hệ thống thu gom, nhưng lại khác nhau về địa điểm hoạt động, công cụ làm việc và nhu cầu vốn lưu động. 2. Cấp thứ hai (gồm những người thu mua đồng nát và người thu mua phế liệu từ người thu nhặt tại bãi đổ rác, người nhặt rác và đồng nát trên vỉa hè trong toàn thành phố): Những người thu mua phế liệu này củng tiến hành theo cách tương tự tại những nơi cố định. 3. Cấp thứ ba: gồm những người buôn bán hoạt động kinh doanh với quy mô lớn hơn ở nhiều địa điểm cố định và các đại lý thu mua thường là điểm nút đặc biệt trong buôn bán như các bên trung gian giữa các ngành công nghiệp và người bán lại. Tùy thuộc vào vị trí, nguồn nguyên liệu, công nghệ sản xuất, thành phần chất thải mà lựa chọn các phương pháp tái sinh khác nhau. Các loại chất thải rắn và xỉ không thể sử dụng được nữa được đổ ở bãi chôn lấp hoặc đổ xuống biển. Tất cả các vật liệu trước và sau khi sử dụng có thể cần cho hoạt động kinh doanh, có trong rác thải đô thị như các chất hữu cơ, kim loại, nhựa, giấy, kinh v.v… được gọi là “vật liệu có thể tái chế”. Hoạt động tái chế củng cần chi phí để thu gom, vận chuyển, chế biến và ngăn chặn các tác động tiêu cực lên môi trường do quá trình tái chế gây ra, do đó, nếu như chi phí tái chế cao hơn lợi ích tái chế thì lúc đó hoạt động tái chế không được coi là hoạt động kinh doanh. Nếu chi phí tái chế thấp hơn lợi ích tái chế thì hoạt động tái chế được coi là hoạt động kinh doanh. Sơ đồ hệ thống thu hồi các chất và dòng lưu chuyển các nguồn vật liệu được thể hiện ở hình 6.2. Nguồn phế thải phế liệu Bãi chôn lấp Bãi tập kết tạm thời trạm trung chuyển Xe đẩy rác tay Đường phố Thùng rác, bể chứa rác Các hộ gia đình Khác sạn Cơ quan Trường học Nhà hàng ăn uống, nhà trọ Hình 6.1. Sơ đồ mạng lưới thu gom chất thải rắn của tư nhân Nhóm thu gom phế liệu Nhóm thu mua phế liệu Nhóm buôn bán và sử dụng lại phế liệu Đội quân bới rác tại bãi rác Thu mua tại bãi đổ rác Đội quân nhặt rác lưu động Thu mua đồng nát tại kho chứa Các cơ sở sản xuất ngành công nghiệp Đại lý và những người buôn bán Những người mua đồng nát lưu động Hoạt động thu mua dọc đường phố Xu ất khẩu Tác động môi trường Tiêu hủy cuối cùng (chôn lấp) Môi trường toàn cầu (hệ sinh thái) Tài nguyên thiên nhiên Tài nguyên kinh tế Sản xuất Phân phối Tiêu dùng Ch ất thải Tái ch ế Xử lý trung gian “Xử lý tốt hơn” (tái chế) Hoạt động kinh tế “kinh tế thị trường” Các ngu ồn tài nguyên tái ch ế Tái sản xuất Các tác động môi trường Tài nguyên có thể tái chế Hình 6.2a. Dòng lưu chuyển các nguồn vật liệu Để tính lợi ích tái chế, người ta sử dụng công thức: NBr.T = NBr.Q PET (6.1) NBr : lợi ích tái chế Q PET : lượng chai PET Hoặc: NBr = [P V 1 – P V 2 ] + [C VE 1 + C VU 1 - C RE 1 ] + [C CW 1 – C CR 1 ] + C DW 1 (6.2) Trong đó: P V 1 – P V 2 : chênh lệch về chi phí giữa vật liệu thô C VE 1 + C VU 1 - C RE 1 : chênh lệch chi phí bên ngoài C CW 1 – C CR 1 : chênh lệch chi phí thu gom C DW 1 : chi phí tiết kiệm đổ thải rác Nếu kết quả tính theo phương trình (6.2) dương thì có nghĩa hoạt động tái chế mang lại hiệu quả, còn nếu kết quả ngược lại thì có nghĩa là hoạt động tái chế không mang lại hiệu quả. Ở một số nước như Nhật Bản, các hoạt động tái chế được dựa trên cơ sở tính toán lượng rác sản sinh ra, chi phí đổ thải và tỉ lệ tái chế. Các hoạt động tái sử dụng , quay vòng và thu hồi chất thải là một trong những giải pháp có hiệu quả về mặt chi phí xử lý và tiêu hủy chất thải, củng như bảo vệ được nguồn lực cho các Sản xuất nhựa Sản xuất đóng chai Tiêu dùng Đổ thải rác Chai PET Hình 6.2c. Mô hình dòng quay vòng giữa hai sản phẩm Sản xuất nhựa Sản xuất Tiêu dùng Đổ thải rác Tái chế hoạt động này. Sự thay đổi về tổng lượng rác đô thị (rác thường) phát sinh ở Nhật Bản được minh họa ở hình 6.3. Tỷ lệ phát sinh chất thải trung bình tại Nhật Bản là 1kg/người.ngày. Thay đổi về tổng chi phí đổ thải rác ở Nhật Bản được minh họa trong hình 6.4. Các hoạt động tái chế rác thải ở Nhật Bản được hỗ trợ bởi hệ thống luật và quy định của nhà nước bao gồm: - Luật quản lý rác thải và giữ vệ sinh công cộng (1970); - Luật quản lý rác thải (1992); - Luật thúc đẩy sử dụng các nguồn tài nguyên có thể tái chế (1991); - Luật tái chế vỏ hộp và bao bì (1996); - Luật tái chế thiết bị điện (1998). Theo con số thống kê tại Nhật Bản năm 1995 có khoảng 50% giấy loại được thu hồi và tái chế; 100% các chai thủy tinh và 75% số lượng đồ hộp vỏ kim loại và nhôm được thu hồi và tái chế. Hình 6.5 thể hiện lượng các thành phần thu hồi và tái chế từ rác thải thông thường trong vòng 10 năm từ 1985 – 1995 tại Nhật Bản. Sơ đồ hệ thống tái chế chất thải tại Đức (Duales System Deutschland), được minh họa ở hình 6.6. Sơ đồ hệ thống tái chế chất thải tại Pháp được minh họa ở hình 6.7. Chỉ số quản lý rác thải ở một số nước được thể hiện ở bảng 6.1. Bảng 6.1. Chỉ số quản lý rác thải ở một số nước trên thế giới năm 1992 Tên nước Dân số (triệu) Thu nhập quốc nội Chất thải (kg/người.năm) Chôn lấp Đốt (%) Ủ sinh học Thu hồi tái chế Chính quyền địa phương Đốt rác, chôn lấp Hệ thống tái chế chất thải Tái chế Các công ty sản xuất và bán * Đầu tư * Đưa ra giá thu gom và tái chế Người tiêu dùng Hình 6.6. Sơ đồ hệ thống tái chế chất thải tại Đức Chính quyền địa phương (phân loại và thu gom) Người tiêu dùng Đốt, chôn lấp Tái chế Rác thải bao bì Chất thải khác Tái chế - Hỗ trợ về giá cả - bao gồm tái chế nhiệt Công ty sản xuất và bán hàng - Đầu tư - Áp dụng chi phí thu gom và tái chế Hìn 6.7. Sơ đồ hệ thống tái chế chất thải tại Pháp GDP (USD) (%) (%) (%) Nhật 125,4 41.080 400 22,5 72,8 - 3,1 Mỹ 269,4 27.590 701 67 16 2 15 Đức 81,9 28.860 417 68,9 15,5 3,1 12,5 Pháp 58,3 26.280 348 50 40 10 Anh 58,1 19.800 347 83 13 - - Hà Lan 15,6 25.850 484 52 27 8 13 Thụy Điển 8,8 25.770 314 38 55 7 - Tây Ban Nha 39,7 14.200 323 75 5 20 - Thụy Sỹ 7,2 43.420 406 11 76 13 - Đan Mạch 5,2 32.250 351 16 71 13 Canada 29,7 19.200 646 82 8 - 10 Việt Nam 77,0 - - - - - - Nhiều phế thải nguy hiểm nhưng trong đó vẫn có những thành phần có thể thu hồi hay tái sử dụng được. Những chất này có thể là: - Axit hay kiềm - Dung môi, dầu; - Kim loại nặng; - Kim loại quý; - Dung dịch ăn mòn; Một số loại phế thải hạ cấp từ quá trình này song lại có thể sử dụng cho một quá trình khác. Thí dụ: phế thải axit từ một số cơ sở công nghiệp có thể sử dụng như một nguồn nguyên liệu ban đầu cho một đối tượng khác; dầu hay dung môi thải có thể tái chế sử dụng làm nhiên liệu đốt; dung môi có thể thu hồi bằng cách chưng cất – các nhà máy sơn có thể giảm nhẹ những vấn đề quản lý phế thải và giảm chi phí mua vật tư hoặc củng có thể thu hồi đồng dạng oxyt hay hydroxyt từ dung dịch ăn mòn đồng; thu hồi các kim loại quý như bạc từ phế thải ngành ảnh, hay vàng từ công nghệ mạ… 6.3. THU HỒI VÀ TÁI CHẾ CHẤT DẺO Ở Việt Nam các sản phẩm chất dẻo bắt đầu thâm nhập vào cuộc sống từ những năm 1960. Một số vật dụng gia đình trước đây chế tạo từ tre, nứa, sợi tự nhiên… lần lượt được thay thế bằng nhựa. Bao gói thực phẩm bằng lá cây, giấy đã được thay thế bằng plastic. Trong công nghiệp và xây dựng, vật liệu plastic cũng chiếm lĩnh thị trường trong nhiều lĩnh vực như cấp thoát nước , trang trí… Vật liệu plastic đã góp phần nâng cao mức độ văn minh của cuộc sống nhưng cũng đặt ra không ít những vấn đề rắc rối liên quan đến công tác bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, dù bị chỉ trích nhiều nhưng vật liệu plastic vẫn được sử dụng rộng rãi do tính ưu việt của nó cả về mặt kinh tế lẫn kỹ thuật. Với những tính năng ưu việt đó, plastic dẫn đầu so với những vật liệu cạnh tranh với nó trong lĩnh vực bao gói như thủy tinh, năng lượng cần thiết cho việc tạo ra nó củng nhỏ hơn 2 lần, khối lượng vật liệu ban đầu cần thiết để tạo ra nó củng thấp hơn 20 lần, nhu cầu nước cần cho chế tạo giảm đi 1,5 lần và chất thải rắn giảm đi một nữa. Mặt khác, so với túi xách catton thì quá trình chế tạo túi xách plastic thải ít ô nhiễm hơn đối với môi trường như trình bày ở bảng 6.2. Bảng 6.2. So sánh mức độ ô nhiễm trong quá trình chế tạo chất dẻo và giấy Chất ô nhiễm Chất dẻo Giấy Ô nhiễm không khí SO 2 100 284 NO x 100 159 CO x 100 159 C 100 640 Ô nhiễm nước [...]... đất, vệ sinh đô thị và ảnh hưởng xấu đến cảnh quan đô thị và sức khỏe cộng đồng Theo con số thống kê từ các tỉnh, thành phố, từ năm 19 96 – 19 99, lượng chất thải rắn bình quân khoảng từ 0,6kg/người.ngày – 0,8 kg/người.ngày Ở một số đô thị nhỏ, lượng chất thải rắn phát sinh dao động từ 0,3 – 0,5 kg/người.ngày Lượng rác thải đô thị củng như công nghiệp ngày càng tăng, tính chất độc hại của rác thải củng... 60 .000/xe + (giá 810 .000/tàu 2 toa rơmooc kéo + 2 xà lan) hoạt động mỗi năm Tổng các chi phí cố định và hoạt động tính cho 1m3 rác thải Các chi phí vận tải Các giả thiết Khấu hao hàng năm 2.200 7 .60 0 27.000 Lương cho lái xe 1. 60 0 2.200 3.500 5,500(5 người) 1. 100 (1 người) 2.200(2 người) Bảo hiểm, thuế… 1. 500 2.000 6. 000 Bảo dưỡng và vận hành hàng 3.800 15 .000 80.000 14 .60 0 28.900 11 8.700 2,5/m3 0 ,66 /m3 0,54/m3... lọc lại Ắc quy Hình 6. 9 Tái chế bóng đèn ống tại Brazin Chế tạo bóng mới NaCl Dầu thải Khử nước bằng phương pháp ly tâm Xử lý nước Chưng cất ở 10 0 – 16 0oC Tách dầu nhẹ Chưng cất ở 330 - 350oC Loại bỏ Tách chất bẩn bằng graphite Cô đặc dầu Nhiên liệu Sử dụng Các chất cặn đáy Đóng thùng Sử dụng Asphalt Hình 6 .10 Công nghệ thu hồi dầu thải ở Hồng Kông 6. 6 THU HỒI NĂNG LƯỢNG TỪ CHẤT THẢI Hoạt động thu hồi... tiếp (60 0m3/ngày) Các công việc thủ công 0 80.000 16 0.000 Thiết bị tĩnh 0 30.000 20.000 Các loại xe cộ 0 0 16 0.000 Khấu hao hàng năm 0 6. 200 24.000 Vận hành và bảo dưỡng 0 6. 200 36. 000 Tổng các chi phí cố định và 0 12 .200 60 .400 0 0, 06/ m3 0,27/m3 Xe đổ rác kín 8 m3 Xe tải lớn 30m3 Xà lan 60 0 m3 2 chuyến/ngày 4chuyến/ngày 1 chuyến/ngày Sử dụng 7 năm Sử dụng 7 năm Sử dụng 30 năm (giá 15 .000/xe) (giá 60 .000/xe... định trong việc triển khai các biện pháp kỹ thuật và công nghệ xử lý nước thải, khí thải thì chất thải rắn đang thật sự là một mối đe dọa lớn đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng vì lượng thải ngày càng tăng đặc biệt là các chất thải nguy hại ngày càng phong phú về cả số lượng lẫn chủng loại Tình trạng thu gom và xử lý chất thải rắn đô thị và công chưa đáp ứng yêu cầu hiện nay cũng là một nguyên nhân... nhà môi trường phản đối vật liệu plastic vì những lý do sau đây: - Chất độc thải ra trong quá trình chế tạo plastic; - Chất độ do phân hủy nhiệt plastic gây ra khi đốt rác; - Làm giảm lượng chất thải rắn, đặc biệt là chất lượng phân compost chế tạo từ rác Tuy nhiên việc thu gom plastic để tái sử dụng hay tiêu hủy chúng cùng với các thành phần chất thải rắn khác củng cần phải được cân nhắc trên khía cạnh... vận chuyển hàng năm Chi phí tính theo m3 rác thải Nguồn tài liệu S.J Coirnhau (19 82) Quản lý môi trường chất thải rắn đô thị Hướng dẫn dự án Tài liệu kỹ thuật phát triển đô thị số 5, Ngân hàng thế giới, Washington Ghi chú: Giá trị về tiền trong bảng 6. 5 không còn đúng, vì thế các giá trị này chỉ nên xem như những giá trị tương đối hơn là giá trị tuyệt đối 6 .10 CÁC LOẠI TRẠM CHUYỂN TIẾP Chuyển tiếp không... năng lượng từ quá trình xử lý trung gian mà chủ yếu là từ quá trình đốt và quá trình ủ sinh học (bảng 6. 3) Mục đích Công nghệ - Giảm khối lượng - Đốt rác - Thu hồi năng lượng (nhiệt và điện) - Đốt rác có tái chế nhiệt - Giữ ổn định các chất độc hại trong - Đốt rác có hệ thống nung chảy để giảm thể tích (công nghệ mới) rác thải - Giữ vệ sinh, an toàn cho sức khỏe - cộng đồng - Tái chế Đốt khí có hệ thống... giảm thiểu lượng rác thải sản sinh, nước Mỹ đã có những chính sách hỗ trợ các hoạt động tái chế và hiện đang cố gắng thiết lập xã hội kinh tế tuần hoàn (nhà sản xuất phải xem xét xem sản phẩm của mình có sinh ra ít chất thải hơn không? Và các chất thải liệu có khả năng tái chế không? Hình 6 .14 ) Tái sử dụng Gom rác thải Tái chế Xử lý trung gian đúng quy cách - Không có khí thải - APR (trách nhiệm nhiều... lý trung gian đúng quy cách - Không có khí thải - APR (trách nhiệm nhiều hơn về sản phẩm) - DIE (thiết kế cho môi trường) - Sản xuất tại Đầu thải cuối cùng - ELCA - Tài khoản môi trường - Kế toán toàn bộ chi phí Tối ưu hóa Hình 6 .14 Khái niệm về một xã hội kinh tế tuần hoàn 6. 9 CÁC TRẠM TRUNG CHUYỂN CHẤT THẢI RẮN Các trạm chuyển tiếp được sử dụng để tối ưu hóa năng lao động của đội thu gom và đội xe . chế chất thải tại Pháp GDP (USD) (%) (%) (%) Nhật 12 5,4 41. 080 400 22,5 72,8 - 3 ,1 Mỹ 269 ,4 27.590 7 01 67 16 2 15 Đức 81, 9 28. 860 417 68 ,9 15 ,5 3 ,1 12,5 Pháp 58,3 26. 280 348 50 40 10 Anh. 40 10 Anh 58 ,1 19.800 347 83 13 - - Hà Lan 15 ,6 25.850 484 52 27 8 13 Thụy Điển 8,8 25.770 314 38 55 7 - Tây Ban Nha 39,7 14 .200 323 75 5 20 - Thụy Sỹ 7,2 43.420 4 06 11 76 13 - Đan Mạch 5,2. 32.250 3 51 16 71 13 Canada 29,7 19 .200 64 6 82 8 - 10 Việt Nam 77,0 - - - - - - Nhiều phế thải nguy hiểm nhưng trong đó vẫn có những thành phần có thể thu hồi hay tái sử dụng được. Những chất