Xử lý rác thải rắn bằng phương pháp sinh học là gì? Ý nghĩa của phương pháp này trong đời sống hàng ngày? Hãy cùng Hanokyo khám phá những thông tin này qua bài viết dưới đây.
Định nghĩa xử lý rác thải bằng phương pháp sinh học
Xử lý rác thải bằng phương pháp sinh học là quá trình ủ và phân hủy chất thải hữu cơ như chất thải thực phẩm, chất thải vườn (sân), chất thải công viên và bùn thải. Phương pháp này phổ biến ở cả các nước phát triển và đang phát triển. Đồng thời, xử lý rác thải y tế bằng phương pháp sinh học cũng đang được ứng dụng rộng rãi.
Xử lý rác thải bằng phương pháp sinh học đóng vai trò quan trọng trong quản lý chất thải. Phương pháp này có thể xử lý hiệu quả nhiều loại chất thải rắn như chất thải y tế, đô thị và công nghiệp. Tuy nhiên, không có phương pháp nào có thể xử lý tất cả các loại rác thải. Do đó, xử lý rác thải bằng phương pháp sinh học cần trở thành một phần của hệ thống quản lý chất thải tổng hợp. Hệ thống này tích hợp các phương pháp xử lý rác thải y tế một cách toàn diện, giúp giảm gánh nặng cho môi trường với chi phí thấp nhất.
Ưu điểm của xử lý rác thải bằng phương pháp sinh học
Xử lý rác thải bằng phương pháp sinh học mang lại nhiều lợi ích, bao gồm:
- Giảm khối lượng chất thải: Phương pháp này giúp giảm khối lượng chất thải, ổn định chất thải và tiêu diệt mầm bệnh trong chất thải. Ngoài ra, nó còn sản xuất khí sinh học để sử dụng năng lượng.
Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp sinh học
- Tái chế và cải tạo đất: Các sản phẩm cuối cùng của quá trình xử lý sinh học có thể được tái chế làm phân bón và cải tạo đất, hoặc được xử lý trong SWDS.
Xử lý kỵ khí thường liên quan đến việc thu hồi và đốt cháy khí mê-tan (CH4) để lấy năng lượng. Tuy nhiên, khi bùn từ quá trình xử lý nước thải được chuyển đến cơ sở kỵ khí, việc phát thải CH4 và nitơ oxit (N2O) liên quan phải được báo cáo trong lĩnh vực năng lượng. Đồng thời, xử lý sinh học đối với chất thải rắn cũng tạo ra phát thải khí nhà kính, cần được báo cáo trong cùng lĩnh vực này.
Ủ phân để xử lý rác thải hữu cơ
Ủ phân là một quá trình xử lý rác thải rắn bằng phương pháp sinh học hiếu khí. Trong quá trình này, một phần lớn carbon hữu cơ có thể phân hủy thành carbon dioxide (CO2), trong khi CH4 được hình thành trong các phần kỵ khí của phân trộn. Tuy nhiên, sẽ bị oxy hóa ở mức độ lớn trong các phần hiếu khí của phân trộn.
Ước tính cho thấy, lượng CH4 thải vào khí quyển từ quá trình này nằm trong khoảng từ dưới 1% đến vài % hàm lượng carbon ban đầu trong vật liệu. Phân trộn cũng có thể tạo ra khí thải N2O, với phạm vi phát thải ước tính từ dưới 0,5% đến 5% hàm lượng nitơ ban đầu của vật liệu. Tuy nhiên, các loại phân trộn hoạt động kém có khả năng tạo ra nhiều CH4 và N2O hơn.
Phân hủy kỵ khí rác thải hữu cơ
Quá trình phân hủy kỵ khí chất thải hữu cơ xúc tiến quá trình phân hủy tự nhiên của chất hữu cơ mà không có oxy. Điều này được thực hiện bằng cách duy trì nhiệt độ, độ ẩm và độ pH gần với giá trị tối ưu.
Trong quá trình này, CH4 được tạo ra có thể được sử dụng để sản xuất nhiệt và/hoặc điện. Việc phát thải CO2 có nguồn gốc sinh học chỉ nên được báo cáo như một mục thông tin trong lĩnh vực năng lượng. Phát thải CH4 từ các cơ sở như vậy, do rò rỉ không chủ ý trong quá trình xáo trộn hoặc các sự kiện bất ngờ khác, nói chung sẽ nằm trong khoảng từ 0% đến 10% lượng CH4 được tạo ra.
Đối với lượng khí thải N2O từ quá trình này, được cho là không đáng kể. Tuy nhiên, dữ liệu về lượng khí thải này rất khan hiếm.
Xử lý rác thải bằng phương pháp cơ học – sinh học (Mechanical Biological treatment)
Xử lý chất thải cơ học – sinh học (MB) đang trở nên phổ biến ở Châu Âu. Trong quá trình xử lý rác thải bằng phương pháp cơ sinh học, chất thải trải qua một loạt các hoạt động cơ học và sinh học. Mục tiêu của quá trình này là giảm khối lượng chất thải cũng như ổn định. Đồng thời, giảm lượng khí thải từ quá trình xử lý cuối cùng. Các hoạt động này có thể thay đổi tùy theo ứng dụng cụ thể.
Thông thường, các hoạt động cơ học tách chất thải thành các phần nhỏ để tiếp tục xử lý (ủ phân, phân hủy kỵ khí, đốt, tái chế). Các hoạt động này có thể bao gồm tách, cắt nhỏ và nghiền nát vật liệu.
Bạn có thể tham khảo phương pháp xử lý rác thải y tế của Hanokyo – phương pháp an toàn và được áp dụng rộng rãi trên thế giới hiện nay.
Các hoạt động sinh học
Các hoạt động sinh học bao gồm ủ phân hữu cơ và phân hủy kỵ khí. Quá trình ủ phân có thể diễn ra trong đống hoặc trong các cơ sở làm phân hữu cơ, với sự tối ưu hóa các điều kiện của quá trình cũng như lọc khí sinh ra.
Khả năng giảm lượng vật chất hữu cơ được xử lý tại các bãi chôn lấp là rất lớn, từ 40 – 60%. Do giảm lượng vật chất, hàm lượng hữu cơ và hoạt tính sinh học, chất thải được xử lý bằng MB sẽ tạo ra ít CH4 hơn tới 95% so với chất thải không được xử lý trong SWDS. Mức giảm thực tế có thể nhỏ hơn và phụ thuộc vào loại và thời gian điều trị MB. Phát thải CH4 và N2O trong các giai đoạn khác nhau của quá trình xử lý MB phụ thuộc vào các hoạt động cụ thể và thời gian của quá trình xử lý sinh học.
Các bước xử lý rác thải bằng phương pháp sinh học
Để ước tính lượng phát thải CH4 và N2O từ quá trình xử lý sinh học chất thải rắn, cần thực hiện các bước sau:
Bước 1: Thu thập số liệu về số lượng và loại chất thải rắn được xử lý sinh học. Dữ liệu về quá trình ủ phân hữu cơ và xử lý kỵ khí nên được thu thập riêng biệt, nếu có thể. Quá trình phân hủy kỵ khí đối với chất thải rắn có thể được coi là không có khi không có dữ liệu. Dữ liệu mặc định chỉ nên được sử dụng khi không có sẵn dữ liệu theo quốc gia cụ thể.
Ước tính lượng phát thải CH4 và N2O
Bước 2: Ước tính lượng phát thải CH4 và N2O từ quá trình xử lý chất thải rắn bằng phương pháp sinh học. Sử dụng các hệ số phát thải mặc định hoặc theo quốc gia cụ thể phù hợp.
Bước 3: Trừ lượng khí thu hồi với lượng CH4 được tạo ra để ước tính lượng phát thải CH4 ròng hàng năm. Điều này cần được thực hiện khi có lượng khí thải CH4 từ quá trình phân hủy kỵ khí được thu hồi.
Cần kiểm tra sự nhất quán giữa phát thải CH4 và N2O từ quá trình ủ phân hoặc xử lý kỵ khí bùn và phát thải từ xử lý bùn được báo cáo trong hạng mục Xử lý và Xả nước thải. Ngoài ra, nếu lượng khí thải từ quá trình phân hủy kỵ khí được báo cáo trong mục Xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học, thì các cơ sở thu gom và lưu trữ cần kiểm tra xem các lượng khí thải này có trong Lĩnh vực năng lượng.
Thông tin liên quan về thu thập dữ liệu hoạt động, lựa chọn hệ số phát thải và phương pháp được sử dụng để ước tính lượng phát thải phải được lập thành văn bản theo hướng dẫn.
Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về phương pháp xử lý chất thải rắn bằng phương pháp xử lý nhiệt, hãy truy cập đây.