Đồ án tốt nghiệp: Hiện trạng quản lý bùn cống rãnh, kênh rạch nội thành TPHCM và đề xuất một số giải pháp công nghệ tái chế xử lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ BÙN CỐNG RÃNH, KÊNH RẠCH NỘI THÀNH TP.HCM VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ XỬ LÝ Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Sinh viên thực hiện : HOÀNG TRUNG HIẾU MSSV: 0811110028 Lớp: 08CSH2 TP. Hồ Chí Minh, 2011 i LỜI CAM ĐOAN Là sinh viên năm cuối của trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ, nay được vinh dự làm bài khóa luận tốt nghiệp để hoàn tất chương trình học của mình và ra trường. Em rất tự hào khi mình là người được thực hiện bài khóa luận này, do đó em thấy mình phải có trách nhiệm thực hiện tốt bài khóa luận này, em xin cam đoan không sao chép nội dung bài khóa luận của người khác dưới bất kỳ hình thức nào. Những số liệu và nội dung trong bai làm này đều được cho phép thu thập một cách trung thực. Vì những lý do trên, em thấy mình phải có trách nhiệm thực hiện đúng với những gì đã cam đoan như trên, thực hiện đúng và không có bất cứ sai phạm gì. Sinh viên thực hiện : Hoàng Trung Hiếu i LỜI CẢM ƠN Trải qua ba năm học dưới mái trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ, được sự giúp đỡ tận tình của các Thầy Cô, em đã trang bị cho mình các kiến thức về chuyên môn để có thể áp dụng vào trong thực tiễn. Từ những kiến thức đã học được nay em đã hoàn thành bài khóa luận tốt nghiệp. Qua đó em cũng học được nhiều kiến thức bổ ích mà trước đó em chưa biết. Em xin chân thành cám ơn các Thầy Cô khoa Môi trường và Công nghệ Sinh học, đã giúp đỡ em tận tình trong ba năm học vừa qua để hoàn thành khóa học. Em xin cám ơn Thầy TS. Thái Văn Nam đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm bài khóa luận tốt nghiệp. Một điều không thể thiếu, đó chính là gia đình, cha mẹ đã động viên em, giúp em có thêm tinh thần, vượt qua được khó khăn về tinh thần, cũng như về vật chất. Nhờ vậy, mà em có thể hoàn thành khóa học và hoàn thành bài khóa luận tốt nghiệp này. Ngoài Thầy Cô và gia đình ra, một điều quan trọng không thể thiếu, đó chính là tập thể các bạn lớp 08CSH trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ. Chính nhờ các bạn, giúp đỡ động viên rất nhiều trong quá trình học tập, cũng như trong đời sống. Em xin chân thành cám ơn!!! HCM ngày 1 tháng 7 năm 2011 Hoàng Trung Hiếu ii MỤC LỤC Nhận xét của giáo viên hướng dẩn Lời cam đoan i Mục lục ii Danh sách bảng iii Danh mục hình vi Danh mục các từ viết tắt vii Tài liệu tham khảo viii CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung về Tp.hcm 1 1.2 Lý do chọn đề tài 2 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 5 1.4 Nội dung nghiên cứu 5 1.5 Phương pháp nghiên cứu 6 CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN HỆ THỐNG CỐNG RÃNH - KÊNH RẠCH VÀ NGUỒN PHÁT SINH BÙN THẢI TRÊN ĐỊA BÀN TỔNG QUAN HỆ THỐNG CỐNG RÃNH – KÊNH NỘI THÀNH TP HCM 2.1 Tổng quan hệ thống cống rãnh – kênh rạch nội thành Tp.HCM 7 2.1.1 Hệ thống kênh rạch nội thành Tp.HCM 7 2.1.2 Hệ thống phân bố cống rãnh thoát nước nội thành Tp.HCM 11 2.2 Hiện trạng quản lý hệ thống thoát nước nội thành TPHCM 15 2.3 Hiện trạng môi trường khu vực nội thành TPHCM 16 ii 2.4 Các dự án cải tạo và nâng cấp chất lượng mội trường tại Tp.HCM 18 2.4.1 Mục tiêu của các dự án 18 2.4.2 Giải pháp cho các dự án 19 2.4.3 Một số dự án thành phần của dự án nâng cấp đô thị Tp.HCM 20 CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ QUI TRÌNH NẠO VÉT VÀ THẢI BỎ BÙN TẠI TP.HCM 3.1 Hiện trạng nạo vét bùn cống rãnh – kênh rạch 22 3.1.1 Quy trình nạo vét bùn kênh rạch 23 3.1.2 Quy trình nạo vét bùn cống rãnh 25 3.1.2.1 Quy trình công nghệ nạo vét hầm ga bằng thủ công ban đêm 25 3.1.2.2 Quy trình công nghệ nạo vét lòng, hầm, máng bằng thủ công ban đêm 27 3.1.2.3 Quy trình công nghệ nạo vét hầm ga bằng xe hút bùn ban đêm 33 3.1.2.4 Quy trình công nghệ nạo vét lòng, hầm, máng bằng xe phun rửa cống và xe hút bùn ban đêm 34 3.1.2.5 Quy trình công nghệ bơm nước trong lòng cống phục vụ thi công ban đêm 38 3.2 Hiện trạng vận chuyển và thải bỏ bùn cống rãnh – kênh rạch tại Tp.HCM 42 3.2.1 Ước tính khối lượng bùn cống rãnh 43 3.2.2 Thành phần bùn cống rãnh - kênh rạch 47 3.3 Ảnh hưởng của bùn thải với môi trường 61 CHƯƠNG 4. MỘT SỐ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÁI CHẾ BÙN CỐNG RÃNH – KÊNH RẠCH CÓ HIỆU QUẢ 4.1 Các phương pháp xử lý bùn cống rãnh – kênh rạch 68 4.1.1 Phương pháp thuỷ lực 68 4.1.2 Phương pháp rây 73 ii 4.2 Một số giải pháp tái chế bùn cống rãnh kênh rạch có hiệu quả 75 4.2.1 Phương pháp tái sử dụng bùn và cát thu được sau quá trình sử lý bùn cống rãnh – kênh rạch và bùn công nghiệp sau xử lý làm gạch Block và gạch thẻ 75 4.2.1.1 Tái sử dụng làm gạch Block 75 4.2.1.2 Tái sử dụng bùn làm gạch thẻ 77 4.2.2 Tái chế làm Compost 78 4.2.3 Tái sử dụng thành phần hửu cơ của bùn sau xử lý cho mục đích nông nghiệp và cải tạo đất 83 4.2.3.1 Tiêu chuẩn đánh giá thành phần dinh dưỡng của bùn sau tách 83 4.2.3.2 Thành phần dinh dưỡng và chất hữu cơ co trong bùn công rãnh kênh rạch sau tách thủy lực 85 4.2.3.3 Đánh giá khả năng phát triển cây trồng trong môi trường có sử dụng bùn 87 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 90 5.2 Kiến nghị 92 5.2 Phương hướng phát triển của đề tài 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO iii DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Số lượng bùn nạo bùn kênh rạch từ 2008 – 2012 2-10 Bảng 2.2 Phân bố hệ thống thoát nước đường phố theo các Quận và quy mô phục vụ 2-14 Bảng 3.1 Ước tính khối lượng bùn cống rãnh cần nạo vét 3-44 Bảng 3.2 Ước tính khối lượng bùn năm 2005 đến năm 2010 theo phương án 1 3-47 Bảng 3.3 Qui định hàm lượng kim loại nặng trong đất của các nước phát triển 3-48 Bảng 3.4 Qui định hàm lượng kim loại nặng khi sử dụng bùn cống 3-49 Bảng 3.5 Giá trị TEL và PEL của các chất ô nhiểm vi lượng trong bùn thải 3-49 Bảng 3.6 Tiêu chuẩn về hàm lượng kim loại nặng trong bùn thải của một số nước phát triển 3-50 Bảng 3.7 Giới hạn tối đa cho phép hàm lượng As,Cd,Cu,Pb,Zn trong đất 3-51 Bảng 3.8 Thành phần bùn cống rãnh 3-55 Bảng 3.9 Thành phần bùn kênh rạch 3-57 Bảng 4.1 Thành phần dinh dưỡng đối với cây trồng xét theo tiêu chuẩn 4-83 Bảng 4.2 Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 526 – 2002 phân hữu cơ vi sinh từ rác thải sinh hoạt……………………………………… 4-84 Bảng 4.3 Tính chất mẫu bùn sau tách 4-84 iv DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Bản đồ thành phố Hồ Chí Minh 1-1 Hình 2.1 Nước thải ra hệ thống kênh rạch 2-16 Hình 2.2 Đoạn kênh ô nhiễm đang trong quá trình nạo vét 2-17 Hình 2.3 Bãi đổ bùn tràn lan………. 2-17 Hình 2.4 Nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng Hoà. 2-21 Hình 2.5 Cầu Nguyễn Văn Cừ với Đại lộ Đông Tây 2-21 Hình 3.1 Công nhân nạo vét rác thải tại kênh Nhiêu Lộc 3-22 Hình 3.2 Nạo vét bùn trên kênh Nhiêu Lộc 3-23 Hình 3.3 Nạo vét bùn trên kênh Nhiêu Lộc 3-24 Hình 3.4 Máy quây bùn…………… 3-40 Hình 3.5 Quá trình nạo vét vận chuyển và thải bỏ bùn 3-41 Hình 3.6 Bãi đổ bùn nông trường Phạm Văn Hai huyện Bình Chánh 3-42 Hình 3.7 Bãi đổ bùn tràn lan 3-43 Hình 3.8 Đồ thị gia tăng khối lượng bùn thải ước tính đến năm 2010 3-47 Hình 3.9 Đồ thị biến thiên nồng độ trung bình của Zn, Pb, Cr trong bùn kênh rạch TP. 3-53 Hình 3.10 Đồ thị biến thiên nồng độ trung bình của As, Hg trong bùn kênh rạch TP………………………………………………………………………………………3-54 Hình 3.11 Nồng độ As trong bùn kênh rạch 3-58 Hình 3.12 Nồng độ Hg trong bùn kênh rạch 3-58 Hình 3.13 Nồng độ Cr trong bùn cống rãnh 3-58 Hình 3.14 Nồng độ Zn trong bùn kênh rạch…………………………………… 3-59 Hình 3.15 Nồng độ Pb trong bùn kênh rạch…………………………………… 3-59 Hình 3.16 Một đoạn kênh Tân Hoá Lò Gốm……………………………………… 3-62 Hình 3.17 Kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè ô nhiễm…………………………………… 3-62 Hình 3.18 Ô nhiễm nguồn nước làm ảnh hưởng thuỷ sinh…………………… 3-63 Hình 4.1 Mô hình thí nghiệm tách thủy lực………………………………………… 4-68 iv Hình 4.2 Thiết bị chứa bùn và tách rác đất đá có kích thước lớn hơn 5mm……………………………………………………………………………… 4-69 Hình 4.3 Pilot xử lý bùn cống rãnh………………………………………………… 4-71 Hình4.4Mô hình thí nghiệm tách bùn bằng phương pháp rây……………………….4-72 Hình4.5Quytrìnhthí nghiệm tách bùn bằng phương pháp rây ướt………………… 4-73 Hình 4.6 Quy trình thí nghiệm làm gạch…………………………………………….4-74 Hình 4.7 Máy ép gạch và khuôn gạch……………………………………………….4-76 Hình4.8 Quy trình sản xuất gạch thẻ……………………………………………… 4-76 Hình4.9 sản phẩm gạch sau nung……………………………………………………4-77 Hình 4.10 Dây chuyền tái chế bùn thành compost………………………………… 4-79 Hình 4.11 Mô hình thể hiện quá trình làm compost…………………………………4-11 Hình4.12 Sơ đồ nghiên cứu tái sử dụng thành phần hữu cơ từ bùn………………………………………………………………………………… 4-86 Hình 4.13 Mô trình nhỏ trồng rau muống………………………………………… 4-86 Hình 4.14 Mô hình trồng cải……………………………………………………… 4-88 Hình 4.15 Cải trồng trong mô hình lớn…………………………………………… 4-89 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT  KCN : Khu công nghiệp KCX : Khu chế xuất  KLN : Kim loại nặng  ODA : (Official Development Assistance)  UBND : Uỷ Ban Nhân Dân  TEL : (Threshold Efect Level)  PEL : ( Probable Efect Level)  PAHs : (Polycyclic Aromatic Hydrocarbon) [...]... Tp.HCM, hiện trạng vận chuyển và thải bỏ bùn ở Tp.HCM 5 Khoá Luận Tốt Nghiệp  Ảnh hưởng của bùn thải đối với môi trường Các phương pháp xử lý bùn cống rãnh kênh rạch có hiệu quả - Phương pháp thủy lực  SVTH: Hoàng Trung Hiếu Phương pháp rây Một số giải pháp tái chế bùn cống rãnh, kênh rạch - Phương pháp tái sử dụng bùn và cát thu được sau quá trình sử lý bùn cống rãnh – kênh rạch làm gạch Block, và gạch... thực hiện bài khoá luận tốt nghiệp đề tài chỉ có thể thực hiện nhiệm vụ thu thập tài liệu và tìm hiểu về vấn đề đã đặt ra tạo tiền đề về mặt nội dung của đề tài do đó em đã lựa chọn đề tài này 1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU  Tìm hiểu hiện trạng quan lý bùn cống rãnh kênh rạch tai Tp.HCM  Tìm hiểu các giải pháp công nghệ nhằm tái chế và xử lý bùn được nạo vét từ cống rảnh, kênh rạch trong địa bàn nội thành. .. 1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Để đạt được các mục tiêu nêu trên, đề tài đã tiến hành các nội dung công việc sau đây:  Đánh giá hiện trạng bùn thải tại khu vực nội thành Tp.HCM - Thu thập số liệu và thông tin về hệ thống cống rảnh, kênh rạch trong nội thành Tp.HCM - Thu thập số liệu và thông tin về tổng quan hệ thống thoát nước trên địa bàn Tp.HCM - Tìm hiểu về qui trình nạo vét bùn cống rãnh, kênh rạch. .. THỐNG CỐNG RÃNH – KÊNH RẠCH NỘI THÀNH Tp.HCM 2.1.1 Hệ thống kênh rạch nội thành thành phố Khu vực nội thành Tp.HCM có 5 hệ thống kênh rạch chính với tổng chiều dài khoảng 55 km đảm nhận chức năng tiêu thoát nước cho nội thành a Kênh Tân Hóa – Lò Gốm b Kênh Tàu Hủ - Kênh Đôi – Kênh Tẻ c Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè d Kênh Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật e Hệ Thống Kênh Bến Nghé a Hệ thống kênh Nhiêu Lộc... Giao Thông Công Chánh quản lý với chức năng thu gom, duy tu, bảo dưỡng các tuyến cống cấp 2, cấp 3 và một số tuyến kênh rạch Các tuyến kênh rạch còn lại thuộc sự quả lý của Khu Quản Lý Đường Sông  Cấp Quận, Huyện do phòng quản lý đô thị hoặc các công ty dịch vụ công ích chịu trách nhiệm quản lý các tuyến cống cấp 4 Các cơ quan được phân cấp quản lý trên hằng năm làm kế hoạch duy tu và cải tạo hệ thống... Tây Sài Gòn và các lưu vực còn lại 2.4.3 Một số dự án thành phần của dự án nâng cấp đô thị TP.HCM  Dự án cải tạo kênh và đường dọc kênh Tân Hóa – Lò Gốm  Dự án cải thiện vệ sinh và nâng cấp đô thị lưu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè  Dự án Đại Lộ Đông Tây  Dự án đầu tư “Xây dựng trạm tiếp nhận, chế biến và xử lý bùn Đa Phước, công suất 3.000 m3/ngày” tại xã Đa Phước, huyện Bình Chánh, thành phố HCM... thành, triển khai một cách cơ bản và đồng bộ 6 quy hoạch ngành: Quy hoạch định hướng quản lý chất thải rắn sinh hoạt đô thị; quy hoạch quản lý chất thải y tế; quy hoạch quản lý chất thải công nghiệp và nguy hại; quy hoạch quản lý bùn thải và nghĩa trang; quy hoạch tổng hợp quản lý tài nguyên nước trên địa bàn thành phố Nghiên cứu, xây dựng các dự án tổng thể tiêu thoát nước và xử lý nước thải cho các... tổng công suất thiết kế của trạm tiếp nhận, chế biến và xử lý bùn thải từ kênh rạch- cống rãnh Tp.HCM là 3000 m3/ngđ (1000 m3 bùn từ cống rãnh và 2000 m 3 bùn từ kênh rạch) 2.1.2 Hệ thống phân bố cống rãnh thoát nước nội thành Tp.HCM Hệ thống thoát nước của Tp.HCM hiện tại là hệ thống thoát nước chung cho nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và cả nước mưa Hệ thống này bao gồm mạng lưới cống. .. hoạt, công nghiệp và dịch vụ thải xuống lòng kênh Do đó, với mong muốn cải thiện tình trạng ô nhiễm môi trường kênh rạch, cải thiện tình trạng ngập úng các khu vực thành phố việc tiến hành nạo vét bùn từ kênh rạch, cống rãnh thành phố là một yêu cầu tất yếu Hình 3.1 Công nhân nạo vét rác thải tại kênh Nhiêu Lộc 22 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu Từ sau năm 2003, quá trình nạo vét bùn kênh rạch. .. Thông Công Chánh Tp.HCM phê duyệt.Phạm vi phục vụ của Dự án: Tiếp nhận và xử lý toàn bộ lượng bùn thải từ quá trình nạo vét cống rãnh cho Công ty Thoát nước Đô thị chịu trách nhiệm thực hiện và bùn nạo vét kênh rạch từ các dự án ODA trên địa bàn Tp.HCM 20 Khoá Luận Tốt Nghiệp SVTH: Hoàng Trung Hiếu Hình 2.4 Nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng Hoà với công suất 3000 m3/ ngày/ đêm là dự án cải thiện vệ . lượng bùn cống rãnh 43 3.2.2 Thành phần bùn cống rãnh - kênh rạch 47 3.3 Ảnh hưởng của bùn thải với môi trường 61 CHƯƠNG 4. MỘT SỐ GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÁI CHẾ BÙN CỐNG RÃNH – KÊNH RẠCH. hưởng của bùn thải đối với môi trường  Các phương pháp xử lý bùn cống rãnh kênh rạch có hiệu quả - Phương pháp thủy lực - Phương pháp rây  Một số giải pháp tái chế bùn cống rãnh, kênh rạch -. phương pháp xử lý bùn cống rãnh – kênh rạch 68 4.1.1 Phương pháp thuỷ lực 68 4.1.2 Phương pháp rây 73 ii 4.2 Một số giải pháp tái chế bùn cống rãnh kênh rạch có hiệu quả 75 4.2.1 Phương pháp