Các phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biến

Chu Văn An

Xử lý chất thải rắn đòi hỏi phải tuân thủ đúng quy trình để đảm bảo an toàn và tiết kiệm chi phí. Tùy theo tính chất của chất thải rắn mà áp dụng các phương pháp xử lý khác nhau. Trong bài viết dưới đây, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về các phương pháp xử lý chất thải rắn được sử dụng hiện nay.

Phương pháp xử lý chất thải rắn

1. Mục đích xử lý chất thải rắn

Việc thu gom và xử lý rác thải giúp bảo vệ môi trường cũng như bảo vệ sức khỏe con người. Các phương pháp xử lý chất thải nhằm mục đích:

• Giảm kích thước và trọng lượng để thuận tiện cho việc vận chuyển, giảm diện tích chôn lấp hoặc lưu trữ chờ công nghệ phù hợp.
• Giảm độc tính trong chất thải để kiểm soát dễ dàng hơn.
• Chuyển đổi chất thải thành các sản phẩm khác có thể được sử dụng một cách có ích.
• Hạn chế phát sinh ô nhiễm thứ cấp ảnh hưởng đến môi trường.

Quản lý chất thải rắn rất quan trọng và đòi hỏi các bước sau để vừa xử lý chất thải hiệu quả, hạn chế phát sinh chất thải vừa tối ưu hóa việc tái sử dụng và tái chế chất thải. Trong quản lý chất thải rắn, thứ tự ưu tiên được sắp xếp như sau: Giảm thiểu phát thải → Tái sử dụng → Tái chế → Xử lý → Tiêu hủy.

Xét về thực trạng nước ta hiện nay, các phương pháp được sử dụng phổ biến là chôn cất và thiêu hủy. Việc phân loại chất thải rắn tại nguồn chưa được thực hiện chặt chẽ nên việc tái sử dụng, tái chế chất thải chưa được chú trọng, gây ra một phần thiệt hại về kinh tế.

II. Phương pháp xử lý chất thải rắn

Tùy theo từng công nghệ xử lý mà cơ sở vật chất vận hành và chi phí sử dụng sẽ khác nhau. Sau đây là các phương pháp xử lý chất thải phổ biến:

1. Phương pháp chôn lấp rác thải vệ sinh

Trong số các phương pháp xử lý chất thải rắn, chôn lấp có lẽ là phương pháp đơn giản nhất, ít tốn kém nhất không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều nước trên thế giới.

Chất thải rắn sau khi được thu gom sẽ được vận chuyển đến bãi chôn lấp tập trung. Tại đây chúng sẽ được xử lý trước, ép để giảm thể tích, sau đó được chôn lấp và phủ đất. Chôn lấp hợp vệ sinh sẽ tận dụng quá trình phân hủy sinh học của chất rắn để tạo ra sản phẩm cuối cùng là các hợp chất hữu cơ như amoni, nitơ, axit hữu cơ và một số loại khí như metan, carbon dioxide.

Phương pháp này được áp dụng cho các loại chất thải rắn sau:

• Chất thải đô thị không thể được sử dụng để tái chế, tro và xỉ từ lò đốt hoặc chất thải công nghiệp.
• Chất thải nguy hại và chất thải phóng xạ được lưu giữ tại các bãi chôn lấp được thiết kế dành riêng cho chất thải nguy hại.

Tuy nhiên, phương pháp này có nhiều nhược điểm như lãng phí tài nguyên đất, ô nhiễm đất, mùi hôi thối, rò rỉ nước thải từ bãi chôn lấp. Vì vậy, phương pháp này không thể áp dụng ở những nước có quỹ đất hạn chế. Các bãi chôn lấp tập trung cũng được bố trí ở những vị trí xa khu dân cư để hạn chế ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt. Việc xử lý chất thải rắn bằng chôn lấp tuy dễ thực hiện nhưng việc vận hành vẫn gặp nhiều khó khăn. Cần kiểm soát chặt chẽ các chỉ tiêu về mùi, không khí cũng như nước rỉ rác từ bãi chôn lấp. Đã có nhiều khu xử lý được lắp đặt hệ thống thu hồi khí từ hoạt động phân hủy rác thải, tuy nhiên quy mô chưa lớn và đòi hỏi sự quan tâm của các cấp và đầu tư tài chính lớn.

Phương pháp chôn cất

2. Phương pháp đốt chất thải rắn

Đốt rác thải được coi là phương pháp phổ biến trên thế giới hiện nay để xử lý chất thải rắn nói chung. Phương pháp này sử dụng nhiệt để thực hiện quá trình oxy hóa với sự có mặt của oxy trong khí quyển. Chất thải được đưa vào lò đốt chuyên dụng có nhiệt độ cao từ 850 đến 1100 độ C. Nhiệt được cung cấp từ quá trình đốt cháy nhiên liệu như khí đốt, dầu diesel hoặc năng lượng điện. Sản phẩm thu được sau quá trình đốt sẽ là hỗn hợp khí và các thành phần không cháy tạo thành tro, xỉ. Khí được xử lý trước khi thải ra môi trường và tro được chôn lấp.

Phương pháp này áp dụng cho tất cả các loại chất thải rắn có thể đốt được, đặc biệt là chất thải rắn độc hại trong chất thải công nghiệp và y tế. Đây là công đoạn xử lý cuối cùng được áp dụng cho một số loại chất thải mà các phương pháp khác không thể xử lý được…

Hiện nay ở nước ta, chất thải rắn từ các bệnh viện sẽ được xử lý tại các lò đốt công suất nhỏ được trang bị tại bệnh viện. Các bệnh viện lớn ở tuyến trung ương hay tuyến tỉnh đều hoạt động tốt nhưng ở tuyến dưới (huyện, xã) khó trang bị lò đốt nên việc xử lý rác thải y tế gặp nhiều khó khăn. Đối với chất thải rắn công nghiệp sử dụng lò đốt công suất lớn hơn. Chưa có nhiều nhà máy trang bị hệ thống lò đốt nên phần lớn lượng chất thải rắn này sẽ được xử lý thông qua các công ty, đơn vị chức năng chuyên xử lý chất thải.

Ưu điểm của phương pháp đốt:

• Có thể xử lý hầu hết các chất thải dễ cháy. Giảm kích thước rác thải xuống mức tối thiểu để xử lý chôn lấp, giúp tiết kiệm quỹ đất.
• Có thể áp dụng ở nhiều nước.
• Năng lượng tạo ra trong quá trình đốt có thể được sử dụng cho nồi hơi, lò sưởi hoặc các ngành công nghiệp cần nhiệt và phát điện.
• Đây là giải pháp tối ưu hiện nay để xử lý triệt để chất thải độc hại từ chất thải công nghiệp hay chất thải y tế lây nhiễm.

Phương pháp đốt chất thải rắn

3. Phương pháp ủ sinh học

Phương pháp ủ phân sinh học là một hướng đi mới trong xử lý chất thải nhằm bảo vệ môi trường. Phương pháp này áp dụng cho các chất hữu cơ không độc hại. Chất thải sẽ được thu gom và đổ vào bể ủ phân sinh học. Tại đây, quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ sẽ diễn ra trong môi trường hiếu khí được kiểm soát bởi độ ẩm, nhiệt độ và độ thông gió. Quá trình tự tạo ra nhiệt nhờ quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy là CO2, nước và các hợp chất hữu cơ bền vững như lignin, xenlulo, sợi…

Phương pháp này thường được áp dụng trong ngành chăn nuôi hoặc nông nghiệp với nguồn rác thải hữu cơ rất phong phú từ chất thải chăn nuôi, cây trồng sau thu hoạch… Trên thực tế, phương pháp này đã được áp dụng từ rất lâu ở nước ta khi tổ tiên chúng ta ủ phân để bón lót. lúa hoặc cây cối. Phân hữu cơ vi sinh là sản phẩm tiêu biểu cho xử lý chất thải rắn bằng phương pháp ủ phân sinh học.

Có nhiều ưu điểm của phương pháp này, bao gồm:

• Có thể áp dụng trên quy mô nhỏ từ hộ gia đình, trang trại chăn nuôi, cây trồng đến nhà máy xử lý chất thải.
• Thân thiện với môi trường đất và vi sinh vật tự nhiên, góp phần bảo vệ môi trường.
• Nguyên liệu dồi dào và dễ tìm. Quy trình xử lý đơn giản, giảm thiểu chi phí sản xuất.
• Sản phẩm phân hữu cơ chứa nhiều chất dinh dưỡng mà phân vô cơ không có.

Đồng thời, phương pháp ủ sinh học vẫn còn nhiều hạn chế:

• Nước ta chưa thực hiện phân loại rác thải tại nguồn nên rác thải hữu cơ vẫn còn lẫn lộn với nhiều loại rác thải khác khiến cho việc thu gom, phân loại mất rất nhiều thời gian.
• Quy mô các nhà máy ủ phân sinh học thường nhỏ nên công suất xử lý không cao.
• Sản phẩm phân bón hữu cơ có tác dụng chậm hơn so với sản phẩm phân bón vô cơ nên gây lo ngại khi sử dụng.
• Nguy cơ tiềm ẩn mầm bệnh.

Tuy còn nhiều bất cập nhưng xu hướng hiện nay là người dân ưu tiên sử dụng các sản phẩm hữu cơ nên các phương pháp xử lý bằng phân hữu cơ sinh học ngày càng được coi trọng và đầu tư.

Phương pháp ủ sinh học

4. Phương pháp tái chế chất thải rắn

Tái chế chất thải rắn là một phần của chiến dịch 3R (Reduce – Reuse – Recycle) nhằm giảm lượng chất thải thải ra môi trường. Đồng thời, tái chế rác thải còn giúp tiết kiệm tài nguyên cho đất nước như cây xanh làm giấy, quặng khoáng sản để sản xuất kim loại và linh kiện điện tử; xăng dầu để sản xuất polyme, vải… Bên cạnh đó, tiết kiệm chi phí nhập nguyên liệu từ nước ngoài.

Các loại rác thải có thể tái chế bao gồm quần áo cũ, kim loại, nhựa, giấy, bìa cứng và rác thải điện tử. Thông qua hoạt động tái chế, các vật liệu trên được chuyển hóa thành các sản phẩm khác và tái sử dụng. Nó được quay trở lại một vòng đời mới. Ví dụ, giấy đã qua sử dụng sau khi được thu hồi và chuyển về nhà máy có thể tái chế thành giấy bao bì, giấy lụa, giấy in báo. Rác thải điện tử là loại rác thải đang được tái chế rất nhiều ở Việt Nam. Máy tính, tivi, tủ lạnh và điện thoại sẽ bị loại bỏ các linh kiện điện tử và vỏ kim loại để bán hoặc sửa chữa. Phần còn lại chủ yếu được đốt hoặc nghiền nhỏ rồi trộn với hóa chất để tạo ra sản phẩm. Tái chế nhựa cũng là một ngành tiềm năng vì đồ dùng bằng nhựa mang lại nhiều tiện ích trong cuộc sống, mẫu mã đẹp, giá thành rẻ.

Trên thực tế, hoạt động tái chế đã diễn ra từ lâu ở Việt Nam thông qua việc thu mua phế liệu kim loại sau đó chuyển về các làng nghề để tái chế. Tuy nhiên, quy mô các làng nghề này còn nhỏ, công nghệ còn thô sơ, lạc hậu, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Với những hoạt động mang tính tự phát, quản lý không chặt chẽ, gây khó khăn cho việc xử lý hành vi gây ô nhiễm môi trường. Hơn nữa, quy mô còn nhỏ nên không mang lại hiệu quả cao, gây lãng phí tài nguyên.

Vì vậy, để việc tái chế chất thải rắn đạt hiệu quả cao nhất cần có sự đầu tư rất lớn từ cơ sở sản xuất, xây dựng quy trình tái chế hợp lý, đảm bảo tiêu chuẩn sản phẩm tái chế an toàn. Các phương pháp tái chế chất thải rắn ở các nước phát triển được triển khai tốt nhưng ở các nước đang phát triển như Việt Nam cần có thời gian để thử nghiệm và vận hành.

Các phương pháp tái chế chất thải rắn

III. Phát triển công nghệ xử lý chất thải rắn

Xử lý chất thải rắn đang là vấn đề cấp bách không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều nước trên thế giới. Hiện nay, công tác thu gom, phân loại và xử lý rác thải ở nước xuất xứ còn nhiều bất cập. Mặc dù các phương pháp xử lý nước hiện đại tạo ra ít chất gây ô nhiễm nhưng chúng lại đắt tiền; Bù lại, các phương pháp thủ công chi phí thấp không đảm bảo tiêu chuẩn an toàn.

Hiện nay, nước ta đang trong quá trình hội nhập, học hỏi, chuyển giao công nghệ với nhiều nước trên thế giới. Nhờ đó, chúng ta có nhiều cơ hội nghiên cứu, phát triển các công nghệ tiên tiến trong xử lý chất thải rắn. Các giải pháp nghiên cứu điển hình bao gồm:

– Đối với chất thải rắn đô thị:

• Nghiên cứu công nghệ cacbon hóa để tạo ra các sản phẩm nhiên liệu, vật liệu xử lý ô nhiễm môi trường.
• Nghiên cứu công nghệ đốt Plasma tạo khí tổng hợp dùng để vận hành hệ thống xử lý chất thải.
• Nghiên cứu công nghệ nhiệt phân để tạo nhiên liệu sử dụng và vận hành hệ thống xử lý chất thải.
• Nghiên cứu chế tạo chất xúc tác hiệu quả cho quá trình nhiệt phân tạo nhiên liệu.

– Đối với chất thải của một số ngành công nghiệp:

• Tái chế bùn đỏ, xỉ thép và chất thải rắn từ ngành đóng tàu.
• Nghiên cứu tái chế đồng, vàng, kẽm và các kim loại khác từ rác thải điện tử.

– Đối với chất thải nông, lâm nghiệp, thủy sản:

• Nghiên cứu tái chế chất thải nông nghiệp để sản xuất ethanol sinh học và diesel sinh học.
• Nghiên cứu tái chế thành vật liệu hấp phụ dùng trong công nghiệp hóa chất và môi trường.
• Nghiên cứu tái chế phế thải lâm nghiệp thành vật liệu tấm dùng trong xây dựng.

– Đối với chất thải nguy hại khó phân hủy sinh học (POP):

• Nghiên cứu xử lý chất thải thuốc bảo vệ thực vật bằng phương pháp cacbon hóa.
• Nghiên cứu xúc tác phân hủy dioxin, furan trong môi trường đất, nước, không khí.

Như vậy, qua bài viết trên, độc giả đã có cái nhìn tổng quan về các phương pháp xử lý chất thải rắn hiện nay. Để đạt được kết quả tốt nhất, việc xử lý chất thải rắn cần được nghiên cứu kỹ lưỡng, xây dựng quy trình hợp lý và đầu tư hiệu quả, cân đối với nền kinh tế quốc dân.