Hiện trạng chất thải rắn và quy hoạch quản lý đến năm 2030 tại thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh
Hiện trạng chất thải rắn quy hoạch quản lý đến năm 2030 thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG .ii DANH MỤC HÌNH .iii MỞ ĐẦU .1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm chung tự nhiên xã hội 1.1.1 Vị trí địa lý .2 1.1.2 Đặc điểm dân số 1.2 Hiện trạng quản lý chất thải rắn thành phố Bắc Ninh 1.2.1 Đặc điểm, thành phần chất thải rắn thành phố Bắc Ninh 1.2.2 Khối lượng chất thải rắn phát sinh CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG QUY HOẠCH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐẾN NĂM 2030 TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH, TỈNH BẮC NINH 2.1 Dự báo dân số lượng rác phát sinh, lượng rác thu gom 2.1.1 Dự báo dân số 2.2.2 Dự báo khối lượng rác phát sinh, lượng rác thu gom giai đoạn 2021-2030 .4 2.2 Tính hệ thống thu gom 2.2.1 Đề xuất sơ đồ , hình thức thu gom chất thải rắn Thành phố Bắc Ninh 2.2.2 Tính số xe thu gom rác 2.3 Tính tốn cơng trình xử lý 2.3.1 Tính tốn lượng điện phát sinh theo hiệu suất chuyển hóa 2.3.2 Đề xuất sơ đồ công nghệ .9 2.3.3 Tính tốn bãi chơn lấp .11 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO 14 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần chất thải rắn Bảng 2.2: Khối lượng rác dự báo giai đoạn 2021-2030 Bảng 2.3: Tính tốn số xe đẩy tay số xe thùng Bảng 2.1 Thành phần nguyên tố rác thải công thức rác thải khô Bảng 2.2 Bảng thành phần nguyên tố rác thải công thức rác thải ướt Bảng 2.3 Lượng điện chuyển hóa DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Bản đồ thành phố Bắc Ninh (nguồn: DiaOcThongThai.Com) Hình 2.1: Sơ đồ thu gom phương án Hình 2.2: Sơ đồ thu gom phương án Hình 2.3: Sơ đồ phương án xử lý Hình 2.4: Sơ đồ phương án xử lý MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Môi trường nước ta chịu nhiều áp lực lớn từ hoạt động phát triển kinh tế -xã hội nước, theo dòng thương mại quốc tế tác động xuyên biên giới Việc đưa lượng lớn chất thải(chất thải rắn, nước thải, khí thải)vào mơi trường dẫn đến vấn đề kiểm sốt, quản lý chất thải cịn nhiều hạn chế, tình trạng nhiễm môi trường tiếp tục xảy nhiều nơi, nhiều khu vực bị ô nhiễm nghiêm trọng Quản lý chất thải nội dung trọng tâm công tác quản lý môi trường nhận nhiều quan tâm Đảng Nhà nước.Tuy nhiên, bên cạnh kết đạt được, tồn tại, hạn chế Tỷ lệ chất thải rắn (CTR), nước thải thu gom, xử lý cịn thấp, việc kiểm sốt khí thải từ hoạt động giao thông, sản xuất công nghiệp chưa đáp ứng yêu cầu thực tế Thành phố Bắc Ninh thành phố trực thuộc tỉnh Bắc Ninh công nhận đô thị loại I vào năm 2017 Cùng với gia tăng tạo điều kiện kích thích ngành sản xuất, kinh doanh, dịch vụ mở rộng phát triển nhanh chóng, đóng góp tích cực cho phát triển kinh tế - xã hội Tuy nhiên, phát triển mạnh mẽ tạo lượng lớn chất thải vào môi trường, đặc biệt CTR chất thải rắn sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải y tế, chất thải xây dựng, chất thải nguy hại Quản lý lượng CTR thách thức vô to lớn dịch vụ môi trường đặc biệt Do đó, để đảm bảo hài hịa phát triển kinh tế theo hướng bền vững, phát triển xã hội đảm bảo mơi trường quy luật phát triển Mục tiêu nghiên cứu - Mục tiêu: Đánh giá trạng chất thải rắn quy hoạch quản lý đến năm 2030 thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh Nội dung nghiên cứu - Nêu trạng chất thải rắn khu vực - Dự báo dân số lượng rác phát sinh, lượng rác thu gom - Tính tốn hệ thống thu gom - Tính tốn cơng trình xử lý - Kết luận 1.1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU Đặc điểm chung tự nhiên xã hội 1.1.1 Vị trí địa lý Thành phố Bắc Ninh nằm phía bắc tỉnh Bắc Ninh, có vị trí địa lý: Tọa độ: 21°11′B 106°03′Đ / 21,183°B 106,05°Đ - Phía đơng giáp huyện Quế Võ Phía tây giáp huyện Yên Phong Phía nam giáp huyện Tiên Du Phía bắc giáp huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang Thành phố Bắc Ninh nằm phía nam sơng Cầu, phía Đơng Bắc tỉnh Bắc Ninh, cách trung tâm thủ đô Hà Nội 30 km phía nam, cách thành phố Bắc Giang 20 km phía bắc có diện tích 82,6 km², đầu mối quan trọng Hà Nội với tỉnh phía Bắc, hành lang kinh tế Việt Nam – Trung Quốc, nằm tam giác tăng trưởng Hà Nội – Hải Phịng - Quảng Ninh Hình 1.1: Bản đồ thành phố Bắc Ninh (nguồn: DiaOcThongThai.Com) 1.1.2 Đặc điểm dân số Thành phố Bắc Ninh có diện tích 82,6 km² với dân số 272.663 người (năm 2020), mật độ dân số đạt 3.301 người/km², tốc độ gia tăng dân số thành phố trung bình 1,1%/1 năm Thành phố Bắc Ninh có 19 đơn vị hành cấp xã trực thuộc, bao gồm 19 phường thành phố trực thuộc tỉnh xã trực thuộc 1.2 Hiện trạng quản lý chất thải rắn thành phố Bắc Ninh 1.2.1 Đặc điểm, thành phần chất thải rắn thành phố Bắc Ninh - Chất thải rắn sinh hoạt: Chất thải rắn sinh hoạt địa bàn thành phố Bắc Ninh có thành phần hợp chất hữu cao (khoảng 74%) Thành phần nhựa cao hầu hết từ túi vỏ bọc - Chất thải rắn cơng nghiệp Có biến đổi lớn độ ổn định, thành phần, cấu tạo theo loại hình cơng nghiệp Do vậy, thơng số xác định lượng rác số lượng quy mơ loại hình cơng nghiệp Ngành cơng nghiệp giấy phường Phong Khê - Thành phố Bắc Ninh ngành công nghiệp gây ô nhiễm khu vực Lượng CTR từ băng dính, tro, xỉ than chiếm khối lượng lớn - Chất thải rắn y tế CTR y tế có thành phần phức tạp, khả lan truyền dịch bệnh cao (Mơ, kim tiêm, bơng băng dính máu, ống truyền ) Chất thải y tế nguy hại cần phải để riêng xử lý triệt để - Các loại chất thải rắn khác CTR phát sinh từ hoạt động nông nghiệp phát sinh từ khu vực nông thôn (phụ phẩm nông nghiệp sau mùa vụ, phân gia súc…) sản phẩm giàu chất hữu CTR xây dựng chủ yếu thành phần vơ (bê tơng, gạch ngói vỡ …) có khối lượng lớn cồng kềnh 1.2.2 Khối lượng chất thải rắn phát sinh Trong năm gần lượng chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp y tế thành phố Bắc Ninh ngày gia tăng đáng kể vấn đề thiết mà thành phố tỉnh Bắc Ninh phải đối mặt cần có biện pháp giải nhanh chóng Lượng chất thải rắn phát sinh biến động chủ yếu là: - Do gia tăng dân số Do tăng trưởng kinh tế tăng khu công nghiệp Do dịp đặc biệt lễ hội, mùa du lịch Do thói quen tiêu dùng, cách sử dụng hàng hoá nhiều nguyên nhân khác Tổng khối lượng rác thải đô thị thành phố Bắc Ninh phát sinh khoảng 158 tấn/ngày Khối lượng lượng rác phát sinh ngày bình quân theo đầu người thành phố Bắc Ninh khoảng 0,66 kg/người/ngày với tỉ lệ thu gom CTR 85% CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG QUY HOẠCH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐẾN NĂM 2030 TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH, TỈNH BẮC NINH 2.1 Dự báo dân số lượng rác phát sinh, lượng rác thu gom 2.1.1 Dự báo dân số Dân số năm 2021 khoảng : 272663 người Mật độ dân số đạt 3.301 người/km² Dự kiến dân số năm 2030: 300875 người Tỷ lệ gia tăng dân số: 1.1% Tỷ lệ thu gom: 85% Tiêu chuẩn thải rác: 0.66 kg/người/ngày đêm Khối lượng riêng chất thải rắn: 320 kg/m3 Thành phần chất thải rắn thể qua bảng: STT I II Thành phần % khối lượng Chất hữu Thực phẩm thừa 40.15 Vải 4.12 Gỗ, cỏ 21.24 Giấy 6.1 Chất vô Nhựa 11.25 Kim loại 0.6 Thủy tinh, sành sứ 12.0 Cao su 0.7 Khác 3.84 Bảng 2.1: Thành phần chất thải rắn (Nguồn: Cơng ty TNHH MTV Mơi trường Cơng trình thị Thành phố Bắc Ninh) 2.2.2 Dự báo khối lượng rác phát sinh, lượng rác thu gom giai đoạn 2021-2030 - Tính dân số Dân số = Diện tích khu vực x mật độ dân số x tốc độ gia tăng dân số (người) - Tính lượng rác thải phát sinh ngày (kg/ngày) Li = Tiêu chuẩn thải (kg/người/ngày) x số dân (năm i) Lượng rác thải phát sinh năm = Li x - Tính lượng rác thu gom ngày (kg/ngày) = Li x tỷ lệ thu gom (%) Lượng rác thu gom năm = Lượng rác phát sinh năm x tỷ lệ thu gom (%) Khối lượng riêng rác: 320 (kg/m3) Kết cụ thể bảng sau: Bảng 2.2: Khối lượng rác dự báo giai đoạn 2021-2030 Năm Dân số Tỷ lệ Tiêu Tỷ (người) gia chuẩn lệ tăng thải thu dân 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 272663 275662 278694 281760 284859 287993 291161 294363 297601 300875 Lượng rác phát sinh Lượng rác thu gom kg/ngđ kg/năm kg/ngđ kg/năm 179957.32 181936.85 183938.15 185961.47 188007.05 190075.12 192165.95 194279.78 196416.85 65684420.34 66406948.96 67137425.4 67875937.08 68622572.39 69377420.69 70140572.31 70912118.61 71692151.91 152963.94 154646.38 156347.33 158067.36 159805.90 161564.07 163341.32 165137.64 166954.16 55831839.20 56445929.43 57066776.91 57694586.40 58329153.14 58970886.65 59619582.17 60275239.70 60938268.77 (kg/ng/ gom số nđ (%) (%) 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 85% 85% 85% 85% 85% 85% 85% 85% 85% 85% 198577.44 72480765.58 168790.88 61608669.38 2.2 Tính hệ thống thu gom 2.2.1 Đề xuất sơ đồ , hình thức thu gom chất thải rắn Thành phố Bắc Ninh Lượng rác thải sinh hoạt thành phố Bắc Ninh thu gom vận chuyển tăng theo năm hiệu suất thu gom lại giảm dần không đáp ứng nhu cầu thực tế Việc thu gom vận chuyển diễn tự phát, khu cơng nghiệp việc đơn vị sản xuất kinh doanh tự chịu trách nhiệm Hình thức thu gom CTR thành phố Bắc Ninh không phân loại mà thu gom hỗn hợp từ nguồn vận chuyển cuối tới nhà máy xử lý chất thải thành phố Vậy quy hoạch đề xuất phương án thu gom: - Phương án 1: Thu gom không phân loại nguồn CTR thông thường nguồn Thu gom xe đẩy tay Khu xử lý Điểm tập kết Xe giới chuyên dụng Hình 2.1: Sơ đồ thu gom phương án - Thuyết minh sơ đồ thu gom: Rác từ hộ gia đình thu gom xe đẩy tay dung tích 750 lít, đẩy đến điểm hẹn theo quy định sẵn Xe ép rác từ trạm xe đến điểm hẹn, lấy rác hộ gia đình đổ lên xe, trả thùng rỗng vị trí cũ đến vị trí thu gom thùng chứa rác xe đầy Khi hồn tất cơng tác thu gom rác tuyến, xe ép rác di chuyển trạm xử lý Vì lượng CTR phát sinh khối lượng lớn, để tránh tồn lưu rác ngày, gây ảnh hưởng đến đời sống người dân, phù hợp với quy hoạch tổng thể, ta chọn thông số sau: + Xe ép rác: dung tích 15m3 + Xe đẩy tay: dung tích 0.75 m3 + Hệ số nén xe ép rác là: + Hệ số chất đầy xe đẩy tay là: 0.8 - Phương án 2: Thu gom phân loại nguồn Hình 2.2: Sơ đồ thu gom phương án Chất thải rắn vô CTR thông thường qua phân loại Xe đẩp tay Điểm tập kết Chất thải rắn hữu Xe giới chuyên dụng Khu xử lý - Thuyết minh sơ đồ thu gom: Đối với CTR sinh hoạt thông thường: rác thải người dân tự phân hộ gia đình Tại ngõ, phố công nhân thu gom rác thải xe đẩy tay dung tích 750 lít dọc theo đường đi, thùng xanh chứa rác hữu cơ, thùng vàng chứa rác vơ khó phân hủy sinh học Sau đem xe đầy rác tới điểm tập kết chờ xe ép rác tới vận chuyển Vì lượng CTR phát sinh khối lượng lớn, để tránh tồn lưu rác ngày, gây ảnh hưởng đến đời sống người dân, phù hợp với quy hoạch tổng thể, ta chọn thông số sau: + Xe ép rác: dung tích 15m3 + Xe đẩy tay: dung tích 0.75 m3 + Hệ số nén: + Hệ số chất đầy: 0.8 2.2.2 Tính số xe thu gom rác Dữ liệu đầu vào: Xe ép rác: dung tích 15 m3 Xe đẩy tay: dung tích 0.75 m3 Hệ số nén: 2, hệ số chất đầy 0.8 Khối lượng riêng chất thải rắn: 320 kg/m3 Số xe đẩy tay ngày = (xe) Số xe đẩy tay năm = Số xe đẩy tay ngày (xe) Số xe ép rác ngày = (xe) Số xe ép rác năm = Số xe ép rác ngày (xe) Năm Lượng CTR thu gom ngày (kg) Thể tích thu gom ngày Hệ số chất đầy 202 202 Hệ số nén 152963.94 154646.38 478.012 483.270 0.8 0.8 Số xe đẩy tay ngày 797 805 Xe ép rác ngày (xe) Số xe đẩy tay năm Số xe ép rác năm 16 16 290905 293825 5840 5840 202 202 156347.33 202 158067.36 202 159805.90 202 161564.07 202 163341.32 202 165137.64 203 166954.16 168790.88 488.585 0.8 814 16 297110 5840 16 300395 5840 17 303680 6205 17 306965 6205 17 310615 6205 17 313900 6205 17 317550 6205 879 527.471 0.8 18 Bảng 2.3 Tính tốn số xe đẩy tay số xe thùng 320835 6570 493.961 0.8 499.393 0.8 504.888 0.8 510.442 0.8 516.055 0.8 521.732 0.8 823 832 841 851 860 870 2.3 Tính tốn cơng trình xử lý 2.3.1 Tính tốn lượng điện phát sinh theo hiệu suất chuyển hóa Dữ liệu đầu vào Hiệu suất chuyển hóa điện 45% Hệ số chuyển đổi từ kJ sang kW là: 3600 Nhiệt trị: 11.782 kJ Nguyên tử khối Cacbon: 12 Nguyên tử khối Hydro: Nguyên tử khối Oxy: 16 Nguyên tử khối Nito: 14 Nguyên tử khối lưu huỳnh : 32 Công thức tính số mol : n = (mol) Khối lượng thành phần nguyên tố = Lượng thu gom chất thải rắn (kg/năm) x tỷ lệ % nguyên tố chất thải rắn Số mol độ ẩm : khối lượng ẩm / nguyên tử khối nước Tỷ lệ với lưu huỳnh: : : : : Công thức rác thải: CxHyOzNgS - Công thức rác thải khô sau: Cacbon Hydro Oxy Nito Lưu Ẩm Tro Tên 23% 12841323.0 17.7% 9882235.5 tỷ lệ % khối lượng Số mol 33% 18424506.9 3.6% 2009946.2 22% 12283004.6 0.5% 279159.2 huỳnh 0.2% 111663.6 2009946.2 1535375.58 440 576 767687.79 220 19939.94 3489.49 713406.83 C440H576O220N6S Bảng 2.4 Thành phần nguyên tố rác thải công thức rác thải khô - Công thức rác thải ướt sau: Số mol công thức rác thải ướt = số mol Hydro Oxy công thức rác thải khơ + số mol ẩm có rác Cacbon 1535375 Hydro 3436759 Oxy 92568 Nito 19939.9 Lưu huỳnh 58 440 88 985 41 27 3489.49 Ẩm 713406.83 Tro Tên Số mol C440H985O27N6S Bảng 2.5 Bảng thành phần nguyên tố rác thải công thức rác thải ướt - Lượng điện chuyển hóa Cơng thức: Lượng điện chuyển hóa = Khối lượng rác thu gom năm x Nhiệt trị x 45% Năm Lượng điện chuyển hóa 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 kJ 296014828.23 299270673.24 302562344.50 305890927.63 309255337.01 312657743.90 316097062.68 319573293.34 323088607.17 326643004.16 kW 82226.34 83130.74 84045.10 84969.70 85904.26 86849.37 87804.74 88770.36 89746.84 90734.17 Bảng 2.6: Lượng điện chuyển hóa 2.3.2 Đề xuất sơ đồ cơng nghệ a.Đề xuất phương án xử lý CTR 1: Không phân loại nguồn Chất thải rắn qua trạm cân tập trung khu tập kết rác nhà máy phân loại làm khu vực, khu chứa CTR thông khu vực CTR nguy hại - Đối với CTR thơng thường, rác tái chế tập trung vận chuyển đến sở tái chế Chất thải hữu đem chôn lấp hợp vệ sinh Lượng nước rỉ rác phát sinh bãi chôn lấp thu gom xử lý khu xử lý Lượng khí phát sinh cho thoát tán chỗ - Đối chất thải nguy hại đem chôn lấp bãi chôn lấp an tồn Sơ đồ cơng nghệ thể qua hình sau: CTR Trạm cân Khu tập kết CTR thơng thường CTNH Bãi chơn lấp an tồn Rác tái chế Rác hữu Tái chế Bãi chôn lấp hợp vệ sinh 10 Nước rỉ rác Khí Khu xử lý Khu xử lý Hình 2.3: Sơ đồ phương án xử lý b.Đề xuất phương án xử lý CTR 2: Có phân loại nguồn Chất thải rắn qua trạm cân tập trung khu tập kết rác nhà máy phân làm khu vực, khu vực chứa CTR thông thường khu vực CTR nguy hại - Đối với CTR thông thường, phân loại nguồn, đưa vào nhà máy phân chia khu vực xử lý theo hướng Rác thải hữu dễ phân hủy sinh học xử lý ủ Compost thành phẩm đưa đến bãi chơn lấp hợp vệ sinh Rác thải khó phân hủy cịn lại xử lý phương pháp chôn lấp - Đối với chất thải nguy hại chôn lấp theo quy định chôn lấp rác thải nguy hại Sơ đồ cơng nghệ thể qua hình sau: 11 So sánh phương án: CTR + Thu gom phân loại rác thải nguồn: Thuận tiện cho công tác phân loại sau Trạm cân đẩy mạnh tái chế chất thải, giảm lượng chất thải, giảm khối lượng chất phế thải phải chuyển đến bãi chôn lấp vàtập nâng Khu kếtcao chất lượng sản phẩm tái chế, tận dụng rác làm vật liệu tái chế thân thiện với môi trường CTR thông CTNH phân loại rác thải nguồn: + Thu gom không rác thải bị trộn lẫn vào làm cho việc thường phân loại sau tốn chất lượng tái chế chất thải bị giảm gây ô nhiễm môi trường Rác khác (rác vơ cơ, rác khác) Rác hữu Bãi chơn lấptốn an tồn 2.3.3 Tính bãi chơn lấp - Tổng khối lượng CTR thu gomỦtừhiếu nămkhí2021 – 2030 : 586780931.72 kg/năm Rác tái chế Rác khơng tái - Thể tích CTR mang chơn lấp ( giấy, nhựa, chế cao su, ) Ủ chín Trong đó: Chơn lấp Tinh chế mùn VCTRSH : Thể tích chất thải rắn sinh hoạt từ năm 2021 đến năm Khu2030 tái compost chế MCTR : Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt : tỷ trọng chất thải rắn kg/m3 Thành phần - Diện tích chơn lấp Hình 2.4: Sơ đồ phương án xử lý b Trong đó: : Diện tích chơn lấp m2 S1 VCTRSH : Thể tích chất thải rắn sinh hoạt từ năm 2021 đến năm 2030 H : Chiều cao chôn lấp 20 m - Diện tích phù trợ : S2 = 25% x S1 = 25% x = 9168.45 (m2) - Diện tích bãi chơn lấp S = S1 + S2 = 36673.81 + 9168.45 = 45842.26 (m2) Trong đó: S1 : Diện tích chơn lấp m2 S2 : Diện tích phụ trợ m2 S : Tổng diện tích bãi chôn lấp 12 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN Báo cáo thực kết sau: 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Nguyễn Văn Phước (2008), “ Quản lý xử lý chất thải rắn” Thành phố Bắc Ninh, trinhdinhlinh.com Nguyễn Thị Hồng Linh (2012), “ Đánh giá tiềm năng lượng từ chất thải rắn thành phố bắc ninh” Phạm Thị Nga (2019), “ Quy Hoạch Hệ Thống Quản Lý Chất Thải Rắn Sinh Hoạt Tại Thành Phố Hạ Long –Tỉnh Quảng Ninh Giai Đoạn 2020 – 2030” 14 ... trường quy luật phát triển Mục tiêu nghiên cứu - Mục tiêu: Đánh giá trạng chất thải rắn quy hoạch quản lý đến năm 2030 thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh Nội dung nghiên cứu - Nêu trạng chất thải rắn. .. thải rắn thành phố Bắc Ninh 1.2.1 Đặc điểm, thành phần chất thải rắn thành phố Bắc Ninh - Chất thải rắn sinh hoạt: Chất thải rắn sinh hoạt địa bàn thành phố Bắc Ninh có thành phần hợp chất hữu... Bắc Ninh 1.2.2 Khối lượng chất thải rắn phát sinh CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG QUY HOẠCH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN ĐẾN NĂM 2030 TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH, TỈNH BẮC NINH 2.1 Dự báo dân số