Các biện pháp quản lý ô nhiễm chất thải rắn

Với việc cải thiện mức sống của người dân, ô nhiễm chất thải rắn cũng trở thành một vấn đề lớn. Chất thải rắn được vứt bỏ tùy ý và chất thành núi, không chỉ ảnh hưởng đến diện mạo thành phố mà còn gây ô nhiễm môi trường. Hiện các nhà khoa học đang tìm cách xử lý chất thải đúng cách và ngăn ngừa ô nhiễm, và tái chế chất thải rắn chắc chắn là một giải pháp tốt.

Biến rác thải thành kho báu

Chất thải rắn có những đặc điểm không gian và thời gian riêng biệt và là nguồn tài nguyên được đặt không đúng nơi, không đúng lúc. Nếu được xử lý đúng cách, rác thải có thể trở thành kho báu.

Theo báo cáo của tờ ” Times ” của Anh, Công ty Xử lý Nước Miền Nam của Anh đã chiết xuất và chế tạo hai viên đá quý từ bùn thải, một viên có màu nhạt hơn, màu xám đen và được đính một vật trang trí bằng bạc như mã não và ngọc trai, viên còn lại có màu nâu. Công ty đã tổ chức thảo luận với giám đốc bán hàng của công ty trang sức Ratner của Anh về việc bán loại đá quý này. Trong tương lai gần, người ta sẽ thấy loại đá quý đẹp và độc đáo này trong các cửa hàng.

Thực tế đã chứng minh, với sự phát triển của khoa học công nghệ và nhận thức của người dân về môi trường được nâng cao, rác thải và “ ba chất thải ” khác (rác, khí thải và nước thải) không còn là gánh nặng ngày càng lớn mà là tài sản quý giá. Các quốc gia đã bắt đầu “tài nguyên” chúng, biến rác thải thành kho báu và thu hồi “tài nguyên có thể sử dụng được” từ chúng, đạt được những lợi ích kinh tế và xã hội rất đáng kể .

Ví dụ, doanh thu của ngành tái chế rác thải Hoa Kỳ là 4,8 tỷ USD vào năm 1988, tăng lên 6 tỷ USD vào năm 1989. Trong 40 năm qua, Trung Quốc đã thu hồi tổng cộng 250 triệu tấn tài nguyên tái tạo từ nhiều loại chất thải khác nhau, trị giá 72 tỷ nhân dân tệ.

Biến chất thải rắn thành kho báu mà điều mà các nhà khoa học đang hướng tới

Trong một thời gian dài, các phương pháp được nhiều quốc gia sử dụng để xử lý chất thải là đổ rác lộ thiên, đóng cọc, chôn lấp, đốt và phân hủy sinh học . Theo thí nghiệm của Mỹ, đốt 1 tấn rác có thể tạo ra khoảng 525 kilowatt giờ điện và giảm lượng rác thải từ 75% đến 90%. Vì vậy, nhiều nước phát triển đã xây dựng nhiều nhà máy biến rác thải thành năng lượng. Hiện tại, có khoảng 160 ở Hoa Kỳ, với hơn 100 đang được xây dựng hoặc lên kế hoạch. Năm 1990, chi phí xử lý rác thải ở Nhật Bản lên tới 1,4 triệu yên. Khu vực Tokyo có kế hoạch tổ chức lại và mở các địa điểm xử lý rác trong vòng ba năm. Hiện có 1.800 địa điểm đốt rác thải trên khắp Nhật Bản, trong đó chỉ có 90 địa điểm có thể sản xuất năng lượng chuyển đổi và chỉ 41 địa điểm bán năng lượng rác thải được sản xuất cho các công ty điện lực.

Tuy nhiên, hầu hết các phương pháp này đều bị hạn chế bởi nhiều yếu tố khác nhau và có thể gây ô nhiễm thứ cấp trong quá trình xử lý. Ủy ban Cộng đồng Châu Âu ước tính 520 nhà máy đốt rác thải ở 12 quốc gia thành viên thải ra 25.000 tấn bụi, 570 tấn chì, 144 tấn hydro oxit , 68 tấn thủy ngân và 31 tấn cadmium mỗi năm, gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường sinh thái. Vì vậy, người ta bắt đầu khám phá việc sử dụng toàn diện rác thải như một nguồn tài nguyên .

Chất thải và vật liệu cũ như rác thải trong đời sống con người và rác thải sinh ra trong quá trình sản xuất luôn là nguyên nhân quan trọng gây ô nhiễm môi trường và được người dân coi đó là gánh nặng quan trọng. Trên thực tế, rác thải chính là “báu vật”. Chỉ cần được thu gom, xử lý và tái sử dụng, chúng có thể biến thành của cải xã hội, không chỉ tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên mà còn ngăn ngừa các mối nguy hiểm cho cộng đồng.

Theo báo cáo hàng tuần “Nhà khoa học mới” của Anh, các nhà nghiên cứu từ Đại học Nottingham phát hiện ra rằng năng lượng cần thiết để tạo ra túi nhựa mới gấp ba lần so với túi nhựa tái chế , tức là cần 110,6 tỷ joules năng lượng nhiệt để tạo ra 1 tấn túi nhựa polyetylen mới , đồng thời tái chế các túi nhựa tương tự. Trọng lượng của một túi nhựa chỉ tiêu thụ 35,3 tỷ jun năng lượng nhiệt. Hơn nữa, sản xuất 1 tấn túi nhựa tạo ra 4034 kg carbon dioxide, trong khi tái chế 1 tấn túi nhựa chỉ tạo ra 1773 kg carbon dioxide, trong khi tái chế 16,8 tấn nước. gấp 8 lần số sau. Sản xuất 1 tấn túi nhựa mới tạo ra 61 kg sulfur dioxide , trong khi chỉ có 18 kg được tái chế; túi nhựa trước tạo ra 21 kg oxit nitơ, trong khi túi nhựa sau tạo ra 9 kg. Tái chế 1 tấn túi nilon tiết kiệm được 1,8 tấn dầu đốt so với làm 1 tấn túi mới.

Chất thải rắn được tái chế thành sản phẩm nào thì việc phân loại rác thải ngay tại nguồn cũng đều quan trọng

Để tạo điều kiện sử dụng toàn diện, tất cả các quốc gia đều phân loại và tái chế chất thải. Khi người Thụy Điển đi đổ rác, họ ném chai thủy tinh cũng như pin đã qua sử dụng vào những thùng rác được quy định. Mỹ chia rác thành loại tái chế được và loại không tái chế được chất thành đống bên đường chờ thu gom; siêu thị có máy tái chế lon kim loại sau khi khách hàng bỏ vào thùng rỗng, họ có thể lấy phiếu thu và đổi lấy tiền mặt theo quy định của các cửa hàng. Nếu bạn bỏ vào 10 lon rỗng cùng một lúc, bạn cũng có thể nhận được một phiếu giảm giá dùng để mua thực phẩm với giá rẻ .

Tại Canada, một số thùng thu rác màu xanh nhạt được đặt ở các công viên và những nơi mà khách du lịch thường xuyên lui tới để tái chế rác thải báo, lon, chai thủy tinh. Có 26 “trung tâm tái chế” ở London, Anh. Tại một số khu vực, thùng rác để tái chế rác thải báo chí, quần áo cũ, chai thủy tinh, lon thiếc… được thiết lập.

Đức có thùng rác đặc biệt để tái chế nhựa và Pháp có thùng rác đặc biệt để tái chế chai thủy tinh. Công viên Mooseman ở Australia đã lắp đặt “thùng rác điện tử” cho người dân từ tháng 10/1992. Nó có hệ thống mạch điện tử ở bên cạnh. Khi nhân viên dọn vệ sinh đổ rác vào xe chở rác, xe chở rác sẽ phát ra tín hiệu không dây, hệ thống sẽ “nói chuyện lại”. Máy tính trên xe chở rác có thể xác định “hộp kho báu ” thuộc về ai và đưa ra thông báo lệnh rút tiền được giao cho người dân. Một số nhà máy cũng sử dụng những vật liệu phế thải này để sản xuất các sản phẩm tái chế khác nhau .

Trung tâm Công nghệ Khu vực Hokkaido của Nhật Bản chiết xuất các hạt từ tro rơm và xử lý chúng ở nhiệt độ cao thành đồ gốm mới có thể dùng để chế tạo động cơ ô tô và tim nhân tạo . Nhật Bản cũng nguội 30triệu tấn xỉ mỗi năm thành vật liệu xây dựng và nguyên liệu xi măng chất lượng cao được sử dụng trong các tòa nhà, tác phẩm điêu khắc, v.v.

DuPont và North American Waste Management đã thành lập một liên minh để tái chế rác thải nhựa và đã mở các trung tâm quản lý rác thải ở Chicago và Philadelphia. Công ty Browning-Ferris của Mỹ thu thập phế liệu từ rác thải của 1,4 triệu hộ gia đình và biến chúng thành sợi để dệt thảm và lót chăn cách nhiệt.

Western Electric , một đơn vị của AT&T , xử lý khoảng 25 xe tải rác mỗi ngày, tách vàng từ các bộ phận nối dây, bạc từ vật liệu hàn, kẽm từ các công tắc điện thoại cũ và biến nhựa vụn thành cột hàng rào và chậu hoa. Có rất nhiều loại sản phẩm đã được tái chế và tái sản xuất tại Hoa Kỳ, bao gồm các sản phẩm sợi, chất tẩy rửa , gỗ nhân tạo… hầu hết mọi thứ.

Việc tận dụng toàn diện “ba chất thải” để biến “chất thải” thành tài nguyên đã trở thành phương tiện quan trọng để nhiều doanh nghiệp nâng cao lợi ích kinh tế và tăng cường bảo vệ môi trường. Thông qua xử lý toàn diện và sử dụng toàn diện; xử lý tái chế, phân tách và tái sử dụng; hợp tác giữa các nhà máy, khả năng tương tác sâu và tận dụng triệt để, nhiều doanh nghiệp đã ngăn chặn một số kim loại và chất vô cơ bị lãng phí do thải ra sông và có thể trở thành vật có giá trị theo sản phẩm.

Nếu cứ coi sông là cống thoát nước thì việc cải thiện chất lượng môi trường là rất khó khăn

Chỉ khi con người không còn coi sông là cống thoát nước để sử dụng tùy tiện, thoát khỏi quan điểm vật chất chỉ để tiêu dùng thì sản xuất công nghiệp mới thực sự tuân theo quy luật khách quan “tận dụng-phân hủy-lưu trữ-tái sử dụng” thiết lập quan điểm sử dụng toàn diện.

Ví dụ, Đức đang thu hồi axit sulfuric hữu ích từ dung dịch axit trong sản xuất thép , thu hồi giấm có thể bán được từ chất thải của ngành đóng hộp và thu hồi hóa chất từ chất thải công nghiệp giấy để tái sử dụng, từ đó giảm 90% lượng khí thải từ các nhà máy giấy hiện đại. Một công ty ở Brisbane, Australia , lần đầu tiên sử dụng nam châm để hút kim loại chứa sắt ra khỏi rác, sau đó tạo thành hỗn hợp gồm 1 tấn rác thải sinh hoạt thông thường, 1 tấn đất sét và 300 lít nước (hoặc nước thải), nghiền nhỏ và tạo thành hỗn hợp. ép thành những quả bóng nhỏ như viên bi thủy tinh được nung và làm nguội ở nhiệt độ cao 1200°C để làm vật liệu xây dựng nhẹ. Khi thêm vào xi măng, các khối xi măng được tạo ra nhẹ hơn 1/3 so với khối thông thường nhưng vẫn chắc chắn và bền. đặc tính cách âm và cách nhiệt tốt.

Các nhà khoa học Mỹ sử dụng công nghệ kỹ thuật di truyền để nuôi cấy vi khuẩn nhằm xử lý cellulose trong rác thành rượu, có thể dùng làm nhiên liệu sau khi chưng cất và tinh chế. Một cơ quan nghiên cứu của Nhật Bản sử dụng chất xúc tác zeolite tổng hợp để sản xuất dầu nhiên liệu từ nhựa thải một cách hiệu quả. Công nghệ này đã được cấp bằng sáng chế tại Nhật Bản. Một cơ quan nghiên cứu khác sử dụng công nghệ lên men enzyme và tách màng để sản xuất ethanol với nồng độ khoảng 50% từ chất thải công nghiệp tinh bột nồng độ thấp.

Điều đáng chú ý là chính phủ nhiều nước đã xây dựng luật liên quan để đưa ra các chính sách ưu đãi như giảm, miễn thuế và tín dụng cho việc tái chế vật liệu phế thải. Bang California ở Hoa Kỳ ban hành luật vào ngày 30 tháng 9 năm 1989, yêu cầu các thành phố và quận phải tái chế rộng rãi các tài nguyên hữu ích trong rác thải và giảm lượng rác thải xuống 25% trong vòng 5 năm. Thành phố Toronto, Canada quy định bắt đầu từ năm 1991, bốn tờ báo hàng ngày của thành phố phải sử dụng ít nhất 50% giấy tái chế , nếu không hộp báo bán lẻ tự động của họ trên đường phố sẽ bị cấm. Thành phố có thể tái chế 3.750 tấn báo cũ mỗi tháng và mỗi tấn báo cũ được tái chế có thể cứu được 19 cây xanh khỏi bị chặt hạ. Điều này có nghĩa là chỉ bằng cách tái chế những tờ báo cũ, nó có thể cứu được 855.000 cây khỏi bị chặt hạ mỗi năm .
Thực tiễn đã chứng minh rằng việc sử dụng chất thải làm tài nguyên để sản xuất sản phẩm thường đòi hỏi đầu tư ít hơn và thời gian hoàn vốn ngắn hơn so với việc phá

• Thiêu kết : Thiêu kết là quá trình nung bột hoặc các chất dạng hạt đến nhiệt độ thấp hơn điểm nóng chảy của các thành phần chính, để các hạt dính lại với nhau thành khối hoặc viên, từ đó cải thiện mật độ và độ bền cơ học. Để đạt được hiệu quả thiêu kết tốt hơn, thông thường cần phải thêm một lượng chất trợ nhất định vào vật liệu, chẳng hạn như đá vôi, tro soda, v.v.
• Lọc dung môi: Hòa tan một hoặc một số kim loại hữu ích trong vật liệu rắn vào dung môi lỏng để tách các kim loại hữu ích ra khỏi dung dịch. Quá trình hóa học này được gọi là lọc dung môi . Theo các tác nhân lọc khác nhau, phương pháp lọc có thể được chia thành lọc nước, lọc axit, lọc kiềm, lọc muối và lọc xyanua. Phương pháp lọc bằng dung môi được sử dụng rộng rãi trong việc tái chế các nguyên tố hữu ích từ chất thải rắn. Ví dụ, axit clohydric được sử dụng để lọc crom, đồng, niken, mangan và các kim loại khác từ chất thải rắn, và nhôm triclorua kết tinh và titan dioxide được lọc từ than đá.
• Phân hủy nhiệt (hay Cracking nhiệt ): Phân hủy nhiệt là quá trình sử dụng năng lượng nhiệt để cắt bỏ chất hữu cơ có trọng lượng phân tử lớn và chuyển hóa nó thành các chất có trọng lượng phân tử thấp, hàm lượng carbon ít hơn . Ứng dụng phân hủy nhiệt để xử lý chất thải rắn hữu cơ là một lĩnh vực mới của công nghệ phân hủy nhiệt. Dầu nhiên liệu, khí đốt, v.v. có thể được thu hồi trực tiếp từ chất thải hữu cơ trong điều kiện nhiệt độ nhất định thông qua quá trình phân hủy nhiệt. Chất thải hữu cơ phù hợp cho quá trình phân hủy nhiệt bao gồm nhựa thải (trừ nhựa thải có chứa clo), cao su thải, lốp thải, dầu và bùn thải, bùn thải hữu cơ, v.v.
• Đốt: Đốt là công nghệ xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao , sử dụng một lượng không khí dư nhất định để phản ứng với chất thải đang được xử lý theo phản ứng đốt cháy oxy hóa trong lò đốt . Các chất độc hại có trong chất thải bị oxy hóa và nhiệt phân ở nhiệt độ cao nhất. nhiệt độ cao và bị phá hủy. Kiểu xử lý này cho phép chất thải được oxy hóa hoàn toàn thành các chất không độc hại. Công nghệ đốt là công nghệ xử lý có thể đồng thời đạt được tính vô hại, giảm thiểu và tận dụng tài nguyên chất thải.

Phương pháp đốt có thể xử lý rác thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp thông thường và chất thải nguy hại, nhưng khi xử lý chất thải có rất ít thành phần hữu cơ dễ cháy thì cần phải bổ sung một lượng lớn nhiên liệu. Nói chung, rác có nhiệt trị nhỏ không thích hợp để đốt; rác có nhiệt trị lớn hơn 5.000 kJ/g là chất thải có nhiệt lượng cao và thích hợp để đốt và thu hồi năng lượng nhiệt.