Báo cáo xử lý chất thải rắn bằng phương pháp chôn lấp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BÀI BÁO CÁO XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHÔN LẤP GVHD ThS LÊ TẤN THANH LÂM THỰC HIỆN 1 2 3 4[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BÀI BÁO CÁO: XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHÔN LẤP GVHD: ThS LÊ TẤN THANH LÂM THỰC HIỆN: Trần Hùng An (14163015) Nguyễn Thị Mỹ Duyên (14163057) Huỳnh Ngọc Thu Hương (14163109) Nguyễn Huỳnh Như (14163194) Phan Nguyễn Phát (14163202) Nguyễn Vũ Đức Thịnh (14163264) Trần Anh Vinh (14163321) TP HCM 2017 MỤC LỤC 3.1 GIỚI THIỆU 3.2 NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 3.2.1 Khái niệm 3.2.2 Quy hoạch bãi chôn lấp .7 3.3 CÁC Q TRÌNH DIỄN RA TRONG BÃI CHƠN LẤP .8 3.3.1 Quá trình vật lý - Physical 3.3.2 Q trình hóa học 3.3.3 Các trình sinh học .10 a) Sự phân hủy hiếu khí – Aerobic decomposition .10 b) Sự phân hủy kỵ khí – Anaerobic decomposition .11 c) Những nhân tố môi trường – Environmental factors .11 3.3.4 Khối lượng riêng chất thải bãi chôn lấp sụt lún 13 a) Khối lượng riêng – Density 13 b) Sự sụt lún - Settlement .13 3.4 KỸ THUẬT CHÔN CHẤT THẢI RẮN 15 3.4.1 Thiết kế bãi chôn rác .15 a Chuẩn bị tài liệu cho công việc thiết kế 15 b Các phận thiết kế BCL 15 3.4.2 Kỹ thuật vận hành BCL 17 3.4.3 Thiết bị phục vụ bãi chôn lấp 19 3.4.4 Giai đoạn đóng BCL 20 3.5 GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ MÔT TRƯỜNG 22 3.5.1 Vấn đề nước rỉ rác 22 a Khái niệm 22 b Thành phần 22 c Công thức dự đoán lưu lượng nước rỉ rác 23 d Xử lý nước rỉ rác .24 3.5.2 Thu khí sinh học 28 Kỹ thuật xử lý chất thải rắn – Chương Trang a Khí từ bãi chơn lấp 28 b Thành phần tính chất khí sinh học từ bãi chơn lấp 28 c Cơ chế hình thành khí bãi thải 29 d Hệ thống thu gom khí từ bãi chôn lấp 31 3.6 TÀI LIỆU THAM KHẢO .33 Kỹ thuật xử lý chất thải rắn – Chương Trang 3.1 GIỚI THIỆU Hiện nay, công nghệ xử lý chất thải rắn, đặc biệt công nghệ xử lý rác nước đưa vào áp dụng cho Việt Nam phần lớn khơng mang lại hiệu khơng phù hợp với tình hình thực tế nước ta đặc thù rác thải nước ta phức tạp chưa có cơng tác phân loại nguồn Với tình trạng , chất thải rắn nước ta đa phần xử lý phương pháp chôn lấp Tỉ lệ rác đem chôn thành phố lớn Hà Nội, Hồ Chí Minh chiếm tới 80-90% Tại Hồ Chí Minh, ngày có khoảng 6.000 rác đem tới bãi chôn lấp, Hà Nội, bãi chôn lấp Nam Sơn hàng ngày tiếp nhận khoảng 3.000 rác Trên địa bàn nước có 17/91 bãi chơn lấp xem hợp vệ sinh ꢀ khu vực miền Bắc, bãi rác Nam Sơn (Hà Nội), Đá Mài – Tân Cương (Thái Ngun), Tràng Cát (Hải Phịng) bãi chơn lấp hợp vệ sinh Trong đó, thống kê cho thấy hầu hết đô thị tỉnh miền Trung Tây Ngun có khu vực chơn lấp chất thải rắn sinh hoạt, nhiên có đô thị đầu tư bãi chôn lấp hợp vệ sinh chiếm 27,78%, cịn lại 13 thị sử dụng bãi chôn lấp hở, không hợp vệ sinh chiếm 72,22% điểm nóng nhiễm mơi trường thị Chơn lấp hình thức lập rác thải lòng đất, bao phủ bề mặt lớp đất để ngăn cản trình trao đổi khơng khí chất thải với mơi trường bên ngồi Phương pháp chơn lấp thường áp dụng cho đối tượng chất thải rắn rác thải đô thị không sử dụng để tái chế, tro xỉ lị đốt, chất thải cơng nghiệp Phương pháp chơn lấp thường áp dụng để chôn lấp chất thải nguy hại, chất thải phóng xạ bãi chơn lấp có thiết kế đặc biệt cho rác thải nguy hại Chôn lấp hợp vệ sinh phương pháp kiểm soát phân huỷ chất rắn chúng chôn nén phủ lấp bề mặt Chất thải rắn bãi chôn lấp bị tan rữa nhờ trình phân huỷ sinh học bên để tạo sản phẩm cuối chất giàu dinh dưỡng axit hữu cơ, nitơ, hợp chất amon số khí CO2 , CH4 Theo TCVN 6696-2000, bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh khu vực quy hoạch, thiết kế, xây dựng để chôn lấp chất thải phát sinh từ hoạt động khu Kỹ thuật xử lý chất thải rắn – Chương Trang dân cư, đô thị khu công nghiệp Một bãi chôn lấp hợp vệ sinh phải đạt yêu cầu sau: • Rác bãi phải đầm, nén • Hằng ngày rác phải che phủ ( đất loại vật liệu khác) để tránh không bị môi trường bên ngồi ảnh hưởng • Kiểm sốt ngăn ngừa tác động xấu đến sức khỏe cộng đồng môi trường (chẳng hạn mùi, làm nguồn nước cấp bị nhiễm ) Tuy nhiên ngồi ưu điểm phương pháp chôn lấp chất thải rắn xử lý lượng lớn khối lượng chất thải với chi phí đầu tư ban đầu thấp chi phí xử lí nhỏ cịn có nhược điểm lớn chiếm nhiều diện tích đất, thời gian phân hủy chậm, gây ô nhiễm mùi cho khu vực xử lý Ví dụ q trình phân hủy chất hữu gây mùi, côn trùng gây bệnh (ruồi, muỗi), gây vụ cháy, nổ, ô nhiễm nguồn nước ảnh hưởng tới giao thông rơi vãi rác thải vận chuyển, đặc biệt lượng nước rò rỉ từ rác thải Lượng nước xâm nhập vào mơi trường gây tác động xấu đến môi trường xung quanh (đất, nước) Kỹ thuật xử lý chất thải rắn – Chương Trang 3.2 NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 3.2.1 Khái niệm Tất định nghĩa “bãi chôn lấp hợp vệ sinh (sanitary landfill) nói tách riêng rác khỏi mơi trường rác khơng cịn độc hại thơng qua q trình sinh học , hóa học, vật lý tự nhiên.Sự khác chủ yếu định nghĩa khác mức độ phương pháp sử dụng để tách riêng rác thải, u cầu quan trắc đóng cửa bãi chơn lấp bảo dưỡng bãi rác sau thời gian hoạt động chôn lấp ꢀ nước công nghiệp mức độ cách ly yêu cầu hoàn toàn so với nước phát triển Và dĩ nhiên, nước phát triển muốn tách riêng rác thải hoàn toàn cần biện pháp phức tạp tốn Để trở thành bãi chôn lấp hợp vệ sinh, bãi rác phải thỏa mãn điều kiện tổng quát sau: • Rác bãi phải đầm nén • Hằng ngày rác phải che phủ( đất vật liệu khác) để tránh không bị mơi trường bên ngồi ảnh hưởng • Kiểm sốt ngăn ngừa tác động xấu đến sức khoẻ cộng đồng môi trường( chẳng hạn mùi , làm nguồn nước cấp bị ô nhiễm…) Tuy nhiên, nước phát triển ,nếu địi hỏi bãi chơn lấp hợp vệ sinh phải thoã mãn hết yêu cầu chi tiết khơng thực tế mặt kĩ thụât kinh tế Bởi vậy, mục tiêu ngắn hạn đáp ứng đến mức tối đa yêu cầu quan trọng điều kiện kinh tế tài cho phép Mục tiêu dài hạn thoả mãn hết tất yêu cầu cụ thể thiết kế điều kiện vận hành Chỉ đến bãi chôn lấp thoả mãn hết u cầu cụ thể thì, lợi ích bãi chơn lấp hợp vệ sinh thấy rõ Trong yêu cầu quan trọng ngăn chặn tác động xấu đến sức khoẻ cộng đồng môi trường Những vấn đề thiết kế hoạt động vận hành bãi chôn lấp hợp vệ sinh thể thông qua tác động bên ngồi bãi chơn lấp qua việc đáp ứng yêu cầu minh hoạ hình 3-1 Kỹ thuật xử lý chất thải rắn – Chương Trang Hình 3-1 Schematic diagram of basic aspects of a sanitary landfill 3.2.2 Quy hoạch bãi chôn lấp Trong chương này, quy hoạch tập hợp thông tin loại , khối lượng, tỷ lệ phát sinh , tính chất chất thải cho phép chôn lấp bãi chôn lấp.Thu thập thông tin điều kiện tiên có sở thiết kế phát triển bãi chôn lấp cách có hiệu có hiệu lực.Ví dụ có kiến thức thành phần rác thải dự kiến chôn lấp bãi chôn lấp, giúp nhận thức khả thực việc tái sinh tái sử dụng số thành phần rác thải định.Thật nên lưu ý giả thiết đặt giải pháp giảm bớt lượng rác thải tái chế rác thải lựa chọn ưa thích , chôn lấp thực biện pháp vừa nêu không thực chôn lấp dự kiến giải pháp dành để chôn lấp chất thải lại sau thu hồi, tái sinh tái chế Kỹ thuật xử lý chất thải rắn – Chương Trang 3.3 CÁC QUÁ TRÌNH DIỄN RA TRONG BÃI CHƠN LẤP Các q trình vật lý ,hóa học sinh học nói đến phần Trong trình, trình sinh học có lẽ quan trọng Tuy nhiên q trình sinh học lại chịu ảnh hưởng lớn q trình vật lý hố học Trong phần cuối phần bàn thêm số hệ loại trình 3.3.1 Quá trình vật lý - Physical Nói chung, phản ứng quan trọng bãi chôn lấp thường thuộc dạng sau: nén ép (compaction hay compression), phân rã (dissolution), bám hút bề mặt (sorption) Bởi tượng sụt lún (settlement) kèm với nén ép, nên hai tượng thường nói chung với Tương tự, tượng phân rã di chuyển đến nơi khác có liên quan chặt chẽ nhau, mối quan hệ chúng không mức độ tượng nén ép sụt lún Nói chung tất thành phần bãi chôn lấp bị chi phối tượng nói Nén ép tượng diễn liên tục bắt đầu phương tiện đầm nén, giảm kích thước phần tử, tiếp tục sau rác nằm bãi chôn lấp Rác tiếp tục bị nén tải trọng rác trọng lượng lớp đất che phủ Đầm nén đất hạt nhỏ khác phần có tác dụng cố kết ép co đất làm giảm hệ số rỗng (Kehew 1998) Kết cuối tượng nén ép sụt lún bãi chơn lấp hồn thành Hiện tượng sụt lún tượng sụt lún vật lý, xảy bên cạnh tượng sụt lún khác bị gây loại phản ứng khác (ví dụ mát khối lượng phản ứng hoá học sinh học Lượng nước xâm nhập vào bãi chơn lấp đóng vai trị quan trọng phản ứng vật lý Nước mơi trường để phân rã chất hồ tan nước giúp vận chuyển chất không phản ứng Những chất không phản ứng bao gồm hạt vơ sinh hữu sinh Kích thước hạt thay đổi từ kích thước siêu hiển vi chất keo đến có tiết diện vài milimét Trong bãi chôn lấp tiêu biểu, chất thải rắn với đa dạng thành phần kích thước hạt tạo điều kiện cho phép trình bám hút bề mặt diễn Kỹ thuật xử lý chất thải rắn – Chương Trang quy mô rộng, bám hút bề mặt hay cịn gọi q trình hấp phụ hiểu gắn phân tử lên bề mặt Là tượng vật lý, bám hút bề mặt trình quan trọng giữ cố định lại chất hữu vơ có khả gây tác động có hại mơi trường bên ngồi Trong đó, giữ vai trị lớn giúp ngăn chặn nguồn gây bệnh (viruses) mầm bệnh (pathogens) số chất hoá học Tuy nhiên, hấp phụ có số hạn chế định, hạn chế vấn đề lưu giữ chất bị hấp phụ Có vài nhân tố làm thay đổi thời gian lưu giữ chất hấp phụ Ví dụ q trình phân huỷ sinh học hố học xảy nơi diễn tượng bám hút bề mặt Hấp thụ (absorption) tượng vật lý khác xảy bãi chơn lấp Nó quan trọng trình hấp thụ giữ lại chất nhiễm hồ tan cách giữ nước, chất vận chuyển chất ô nhiễm hạt lơ lửng khỏi bãi chơn lấp Qúa trình hấp thụ q trình chất lấy thơng qua tượng mao dẫn Khả hấp thụ rác thải đô thị bãi chôn lấp phần lớn hàm lượng cenllulose có chúng Tuy nhiên, cần phải hiểu rằng, trừ bãi chôn lấp xây dựng bãi đất khô cằn, tất bãi chơn lấp cuối tất chất hấp thụ chất khác bãi chôn lấp trở nên bão hoà Như vậy, hấp thụ xem cách trì hỗn tạm thời khơng mong muốn chất nhiễm bên ngồi 3.3.2 Q trình hóa học Ơxi hố hai dạng phản ứng hoá học chủ yếu bãi chôn lấp Dĩ nhiên, mức độ phản ứng ôxi hố hạn chế, phản ứng phụ thuộc vào diện ôxi giữ lại bãi chôn lấp xây dựng vận hành bãi chơn lấp Trong q trình ơxi hố, kim loại sắt thành phần có khả bị ảnh hưởng nhiều Dạng phản ứng hoá học thứ hai chủ yếu bao gồm phản ứng xảy có mặt acid hữu cacbon dioxide (CO2 ) hoà tan nước, tổng hợp từ trình sinh học Phản ứng với acid hữu cacbon dioxide hoà tan thường phản ứng kim loại hợp chất kim loại với acid Sản phẩm phản ứng phần lớn ion kim loại muối tồn nước rò rĩ bãi Kỹ thuật xử lý chất thải rắn – Chương Trang chơn lấp Những acid gây hồ tan từ giải phóng chất trở thành nguồn gây nhiễm Sự hồ tan cacbon dioxide làm giảm chất lượng nước, đặc biệt có mặt Ca Mg 3.3.3 Các trình sinh học Ý nghĩa quan trọng phản ứng sinh học bãi chôn lấp nhờ vào hai kết sau phản ứng • Ổn định thành phần chất hữu có rác thải nhờ loại trừ khả gây ảnh hưởng chúng • Chuyển hố phần lớn chất có chứa cabon protein thành khí, cho phép giảm bớt đáng kể khối lượng thể tích thành phần hữu ꢀ điểm thứ hai, cần phải nhớ phần nguyên tố dinh dưỡng chất thải chuyển hoá thành chất nguyên sinh vi khuẩn (microbial protoplasm) Sau cùng, vi khuẩn chết chất nguyên sinh bị phân huỷ nguồn dự trữ cho phân huỷ tương lai Thành phần hữu dễ phân huỷ MSW gồm đủ loại thành phần chất thải có bãi chơn lấp có khả bị phân huỷ sinh học Chúng bao gồm rác thực phẩm, giấy, sản phẩm giấy, loại “sợi tự nhiên” (bao gồm sợi có nguồn gốc động vật thực vật) Sự phân huỷ sinh học xảy tình trạng hiếu khí kị khí Cả hai q trình hiếu khí kị khí thường diễn trước sau bãi chơn lấp, q trình phân huỷ hiếu khí xảy trước q trình phân huỷ kị khí Mặc dù hai q trình phân huỷ sinh học quan trọng, phân huỷ kị khí gây ảnh hưởng lớn lâu dài thể thông qua đặc trưng bãi chôn lấp a) Sự phân hủy hiếu khí – Aerobic decomposition Phần lớn trình phân huỷ xảy sau rác chơn hiếu khí Tình trạng hiếu khí tiếp diễn tất oxi khe hở hạt khơng cịn Giai đoạn hiếu khí diễn tương đối ngắn phụ thuộc vào độ đầm nén chất thải, phụ thuộc vào độ ẩm độ ẩm chiếm chỗ khơng khí khe hở Kỹ thuật xử lý chất thải rắn – Chương Trang 10 ... ngồi Phương pháp chôn lấp thường áp dụng cho đối tượng chất thải rắn rác thải đô thị không sử dụng để tái chế, tro xỉ lò đốt, chất thải công nghiệp Phương pháp chôn lấp thường áp dụng để chôn lấp. .. lấp chất thải nguy hại, chất thải phóng xạ bãi chơn lấp có thiết kế đặc biệt cho rác thải nguy hại Chôn lấp hợp vệ sinh phương pháp kiểm soát phân huỷ chất rắn chúng chôn nén phủ lấp bề mặt Chất. .. bãi chôn rác Không phương pháp chơn lấp hồn hảo cho tất địa điểm bãi chôn lấp không thiết có phương pháp tốt bãi chôn lấp định Sự lựa chọn phương pháp chơn lấp phụ thuộc vào điều kiện vật lý tự