Nghiên cứu đề xuất mô hình xử lýkết hợp bùn và rác hữu cơ cho các đô thị việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DNG TRN VIT DNG NGHIÊN CứU Đề XUấT MÔ HìNH Xử Lý KếT HợP BùN V RáC HữU CƠ CHO CáC ĐÔ THị VIệT NAM LUậN VĂN THạC Sĩ Kỹ THUËT HÀ NỘI – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG TRẦN VIỆT DŨNG NGHI£N CứU Đề XUấT MÔ HìNH Xử Lý KếT HợP BùN V RáC HữU CƠ CHO CáC ĐÔ THị VIệT NAM CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Mà SỐ: 60.85.06 LUËN V¡N TH¹C SÜ Kü THUËT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN VIỆT ANH HÀ NỘI – 2011 TRẦN VIỆT DŨNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT (GÁY) NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NĂM 2011 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 5  1.  Lý lựa chọn đề tài .5  2.  Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 6  3.  Đối tượng phạm vi nghiên cứu 6  4.  Phương pháp nghiên cứu 7  5.  Cơ sở khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài nghiên cứu 7  6.  Cấu trúc luận văn 9  CHƯƠNG I: TÓM TẮT VỀ TÌNH HÌNH THU GOM VÀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI TẠI CÁC ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM 10  1.1 Tổng quan .10  1.2 Cơ chế sách 13  1.3 Tổ chức quản lý chất thải rắn .13  1.4 Nhân lực thực .14  1.5 Hiện trạng khối lượng, thành phần chất thải rắn .15  1.6 Hiện trạng thu gom, vận chuyển chất thải rắn 17  1.7 Hiện trạng quản lý chất thải rắn 19  CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH XỬ LÝ KẾT HỢP BÙN VÀ RÁC HỮU CƠ .22  2.1 Các mơ hình quản lý, thu gom chất thải đô thị .22  2.1.1 Ở nước 22  2.1.2 Trên giới 23  2.1.3 Phương thức tiếp cận quản lý chất thải tổng hợp, quy mô bán tập trung 25  2.2 Những vấn đề tồn cần giải khả áp dụng mơ hình xử lý tổng hợp chất thải 27  2.3 Công nghệ xử lý loại chất thải đô thị liên quan 28  2.3.1 Công nghệ xử lý rác 28  2.3.2 Công nghệ xử lý bùn .34  2.4 Công nghệ xử lý kết hợp bùn rác hữu điều kiện kị khí 43  2.5 Đánh giá ưu nhược điểm, xác định mơ hình xử lý chất thải phù hợp 47  CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH XỬ LÝ KẾT HỢP BÙN VÀ RÁC HỮU CƠ CHO CÁC KHU ĐƠ THỊ Ở VIỆT NAM ĐIỂN HÌNH CHO THÀNH PHỐ HÀ NỘI 49  3.1 Đặc điểm chung điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội Hà Nội 49  3.1.1 Các đặc điểm điều kiện tự nhiên 49  3.1.2 Các đặc điểm kinh tế - xã hội .51  3.2 Hiện trạng thu gom, quản lý xử lý chất thải Hà Nội 54  3.2.1 Hiện trạng thu gom quản lý chất thải 54  3.2.2 Hiện trạng khối lượng, thành phần chất thải rắn 55  3.2.3 Hiện trạng xử lý chất thải .56  3.3 Nghiên cứu mơ hình xử lý kết hợp bùn rác hữu cho số khu vực Hà Nội 58  3.3.1 Địa điểm nghiên cứu .58  3.3.2 Giải pháp lồng ghép mơ hình vào hạ tầng kỹ thuật có 59  3.3.3 Đồng chế sách .60  3.3.4 Đề xuất mơ hình thiết kế 61  3.3.5 Thiết kế sơ Trung tâm xử lý chất thải 62  3.3.6 Khái toán tổng mức đầu tư 86  3.3.7 Nhu cầu lượng lợi ích 86  3.3.8 Phương án so sánh nhận xét 87  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90  TÀI LIỆU THAM KHẢO 91  PHỤ LỤC 92  MỤC LỤC HÌNH VẼ Hình 1: Mơ hình thu gom rác đô thị Việt Nam 22  Hình 2: Những thành phần chức hệ thống chất thải rắn 23  Hình 3: Các nguồn phát sinh chất thải phân loại 24  Hình 4: Sơ đồ phương pháp chủ yếu xử lý chất thải rắn 32  Hình 5: Các phương pháp xử lý bùn bể phốt 40  Hình 6: Sơ đồ quản lý xử lý loại bùn cặn hệ thống nước thị 41  Hình 7: Sơ đồ cơng nghệ nhà máy Radeberg – Đức 45  Hình 8: Sơ đồ công nghệ (Pilot) xử lý tổng hợp chất thải (bùn rác hữu cơ) 47  Hình 9: Thành phần chất thải Hà nội (2010) [Schulenburg,2010] 56  Hình 10: Mặt phường Trung Hòa – Cầu Giấy 58  Hình 11: Mặt quận Long Biên 58  Hình 12: Các dịng vật chất mơ hình xử lý chất thải 59  Hình 13: Mơ hình xử lý chất thải lựa chọn 61  Hình 14: Sơ đồ dây chuyền công nghệ Trung tâm xử lý tổng hợp chất thải 68  Hình 15: Dây truyền phân loại tay 72  Hình 16: Khu nạp liệu máy băm nghiền 72  Hình 17: Sơ đồ cơng nghệ bể phân hủy kị khí (Digester tank) 80  Hình 18: Bể phân hủy kị khí hãng Passavant Roediger (Đức) 80  Hình 19: Sơ đồ nguyên lý máy quay ly tâm 83  Hình 20: Sơ đồ dòng vật chất 85  LỜI CẢM ƠN Sau q trình học tập nghiên cứu, tơi hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu mơ hình xử lý kết hợp bùn rác hữu cho đô thị Việt Nam.” Trong trình nghiên cứu, tác giả nhận giúp đỡ, động viên thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo mơn Cấp nước, thầy cô cán khoa Sau đại học trường Đại Học Xây Dựng giúp đỡ tơi để tơi hồn thành đề tài nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng đến thầy giáo hướng dẫn PGS TS Nguyễn Việt Anh, người trực tiếp hướng dẫn tơi tận tình, tỉ mỉ có nhiều ý kiến q báu cho tơi q trình nghiên cứu Tơi xin cảm ơn tất bạn lớp Cao học Môi trường 2009, đồng nghiệp chia sẻ tài liệu, kiến thức kinh nghiệm cho tơi hồn thành nghiên cơng trình nghiên cứu Do thời gian nghiên cứu trình độ chun mơn cịn hạn chế nên đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp để đề tài nghiên cứu hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2011 Học viên: Trần Việt Dũng MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài Sau nhiều năm thực sách đổi mới, sở kết cấu hạ tầng đô thị Việt Nam đạt nhiều thành tựu quan trọng việc phát triển nguồn điện, hệ thống giao thơng, cấp nước, vơ tuyến viễn thơng nên có tác động tích cực đến trì tốc độ phát triển kinh tế, xã hội đất nước Các đô thị có với phát triển nhanh phải đối mặt với vấn đề sở hạ tầng Cơ sở hạ tầng đô thị khu công nghiệp nước ta dịch vụ công cộng, lượng, cấp thoát nước phát triển chưa đồng với tốc độ thị hóa, tăng trưởng kinh tế Điều dẫn đến tình trạng ln thiếu lượng nước cung cấp cho mục đích khác Trong nước thải thường khơng xử lý, gây xuy thối nhiễm mơi trường trầm trọng Sự phát triển mạnh mẽ kinh tế Việt Nam dẫn đến cân đối mặt kinh tế- xã hội, q trình thị hóa nhanh chóng Hà Nội khu vực đô thị nông thôn khác Việt Nam thiếu nhiều hệ thống thu gom xử lý nước thải Hiện nay, có phần nhỏ nước thải xử lý Cơng trình xử lý nước thải sơ phổ biến bể tự hoại đặt nhà, từ nước thải xả trực tiếp môi trường, dẫn đến tình trạng nhiễm amoni nước ngầm cao, gây nhiễm bẩn nguồn nước cấp cho sinh hoạt, làm ảnh hưởng tới sức khỏe người dân ô nhiễm môi trường nước mặt ngày trầm trọng Do vậy, cần phải có giải pháp nhằm quản lý nguồn chất thải phát sinh tận dụng lại nguồn dinh dưỡng lớn chất thải Mơ hình quản lý tổng hợp chất thải theo quy mô bán tập trung, kết hợp nâng cấp cơng trình hạ tầng kỹ thuật có tích hợp hệ thống quản lý chất thải cho khu đô thị giải pháp nhằm tái sử dụng an tồn phân bón, nước thải, tiết kiệm lượng bảo vệ mơi trường Hê thống tích hợp cho phép quản lý loại nước thải rác thải hữu cách tổng hợp, theo mô hình bán tập trung, với quy mơ lớn, nhỏ xác định linh hoạt phù hợp với tình hình phát triển nhanh khu đô thị Bùn cặn từ hệ thống thoát nước bể tự hoại xử lý rác thải hữu Khí sinh học sinh trình xử lý xử dụng làm nguồn lượng cung cấp cho thiết bị xử lý hoạt động Mơ hình xử lý chất thải tổng hợp nghiên cứu áp dụng cho thành phố Hà Nội mở rộng với quy mô khu đô thị nước tương lai Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Mục tiêu tổng quát: ƒ Bền vững, Lồng ghép, Đáp ứng linh hoạt yêu cầu hệ thống quản lý chất thải ƒ Bảo vệ nguồn nước ƒ Tái sử dụng nước, chất dinh dưỡng, lượng sản phẩm khác ƒ Quản lý chất thải an toàn, hợp vệ sinh, thông qua việc xử lý kết hợp nước thải, bùn cặn rác thải hữu Mục tiêu cụ thể: ƒ Kế thừa kết dự án “Nghiên cứu giải pháp thu gom xử lý tổng hợp chất thải theo mơ hình bán tập trung cho thị Việt Nam Nghiên cứu điển hình thành phố Hà Nội” để thiết kế sơ Trung tâm xử lý chất thải, dự tốn kinh phí đầu tư xây dựng ƒ Lựa chọn mơ hình quản lý chất thải cho khu dân cư (hướng tới mơ hình quản lý chất thải bán tập trung) Đối tượng phạm vi nghiên cứu Chất thải thu gom từ thị cũ với hệ thống nước chung thị có hệ thống nước riêng bao gồm: ƒ Nước thải sinh hoạt ƒ Bùn cặn nạo vét từ hệ thống thoát nước ƒ Phân bùn thu gom từ bể tự hoại ƒ Rác hữu Phạm vi áp dụng điển hình cho khu vực thành phố Hà nội hướng tới mở rộng cho đô thị khác toàn quốc Phương pháp nghiên cứu ƒ Phương pháp kế thừa: Kế thừa, vận dụng kết nghiên cứu có, phát huy ưu điểm, khắc phục nhược điểm dự án “Nghiên cứu giải pháp thu gom xử lý tổng hợp chất thải theo mơ hình bán tập trung cho thị Việt Nam Nghiên cứu điển hình thành phố Hà Nội” ƒ Phương pháp điều tra, khảo sát, thu thập phân tích số liệu: Điều tra, khảo sát trạng khu vực nghiên cứu, phân tích số liệu thu thập ƒ Phương pháp thống kê: Xử lý số liệu thuật tốn xác suất thống kê Những thơng tin tư liệu thu thập bao gồm: thông tin điều kiện tự nhiên, cộng đồng dân cư, kinh tế, xã hội, thông tin liên quan đến trạng môi trường khu vực, sở hạ tầng kỹ thuật khu vực, hệ thống tiêu chuẩn môi trường Nhà nước Việt Nam có liên quan, tài liệu chun ngành cơng nghệ, kỹ thuật môi trường liên quan ƒ Phương pháp so sánh: Đối chiếu kết có với tiêu chuẩn hành ƒ Phương pháp chuyên gia: Dựa vào hiểu biết kinh nghiệm khoa học mơi trường nhóm chun gia đánh giá Đây phương pháp quan trọng, nhằm sử dụng kỹ chun gia có chun mơn sâu lĩnh vực có liên quan để phân tích, đánh giá, dự báo đề xuất giải pháp xử lý Cơ sở khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài nghiên cứu Quá trình lên men kị khí đồng thời hỗn hợp bùn thơ từ bể lắng đợt bùn hoạt tính dư trạm xử lí nước thải với rác hữu (rác sinh hot hu c t cỏc Tính toán TXL nớc thải Q=3000m3/ngđ 7/ Bể cô đặc bùn trọng lực Lu lợng thiết kế Hệ số cho bể SBR làm hoàn toàn Hàm lợng chất lơ lửng vào bể lắng I Hàm lợng chất lơ lửng sau bể lắng I Hiệu suất làm bể lắng I Độ ẩm cặn tơi bể lắng I Hệ số không điều hòa bùn hoạt tính Tính toán lợng cặn bể lắng I Tính lợng bùn xả từ bể SBR Thể tích tổng cộng hỗn hợp cặn Trọng lợng tổng cộng hỗn hợp cặn Tính toán bể nén bùn đứng trọng lực Tải trọng bề mặt Diện tích bề mặt bể tính tóan Số lợng bể Đờng kính bể Diện tích thực Chiều cao phần đứng Chiều cao phần chóp Nồng độ trớc bể cô đặc Nồng độ sau bể cô đặc Thể tích bùn sau bể nén bùn Thiết bị gạt bùn học Thời gian xả bùn Thời gian lu bùn Công suất máy bơm xả bùn Cột áp máy bơm Hiệu suât bơm Hiệu suât động khối lợng riêng bùn N= α= SStp= SS1= P1= K= 3,000.00 1.25 180.00 1.00 1.00 96.00 1.15 m3/ng® (mg/l) (mg/l) % % Wa=(SStp*q*E*K)/(100-P1)/1000/1000 C=Wc*(100-P1)/100 B=(BOD5vào-Lt)*Qngđ*Yn/1000 Wb= Wtc=Wa+Wb G=B+C 0.16 6.21 429.00 35.57 35.73 435.21 s= F= n= D= F= Hd= Hch= Ptr= Ps= Ws=Wtc*Ps n= Tx= Tl=Wn/Wb Qbun= Hb= eta_bơm eta_động gama_bùn 47.00 (kg/m2-ng®) 9.26 (m2) 1.00 (bĨ) 3.40 (m) 9.07 (m2) 3.00 (m) 1.50 (m) 2.00 % 5.00 % 33.94 m3/ng® 0.10 Vòng/phút 4.00 0.77 ngày 8.49 m3/h 15 m 97.00% 81.00% 1.9 t/m3 3.02 kW Page (m3/ng®) (kg/ng®) 1.20% (m3/ngđ) (m3/ngđ) (kg/ngđ) Tính toán TXL nớc thải Q=3000m3/ngđ 6/ Tính toán bể SBR Công suất ngày trung bình Hệ số ngày lớn Công suất ngày lớn Hàm lượng BOD5 đầu vµo Hµm lượng BOD5 đầu vµo Hµm lợng BOD20 nớc lúc đà làm Hàm lợng Amoniac nớc thải đa vào bể Hàm lợng Amoniac nớc lúc đà làm Tỷ lệ chất lợng bùn tính toán Hàm lng cn l lng dễ bay Số lượng bể SBR Chu kỳ xử lý Thời gian chu kỳ Tính tốn lượng sinh khối rắn cần xử lý Thể tích bể SBR mực nước thấp Thề tích gạn trung bình cho bể Thể tích tổng cộng bể SBR làm việc đk lưu lượng TB Lựa chọn kích thớc v hình dạng bể SBR * Chọn bể có dạng hình vuông: Dài (đặt vo) Tỷ lệ Dài/Rộng Rộng Chiều sâu: Mức nớc cao Chiều sâu: Xả hết Với 500mm dự phòng *** Chiều cao xây dựng bể SBR Số hoạt động cho mẻ Thời gian làm đầy Làm đầy sục khí Sục khí Thời gian lắng Thời gian xả nớc Thời gian xả bùn Tính toán bùn Hàm lợng MLSS bể SBR đảm bảo Khối lợng MLSS bể SBR Hệ số động học Lợng bùn sinh Lợng bùn sinh Nồng độ cặn bể SBR Tú träng bïn ThĨ tÝch bïn x¶ Qtb k Qmax BOD5vµo/lÝt BOD5vµo/ngµy Lt= Na= Nt= F:M MVLSS n p h MLSS Vmin-bể Vgạn-bể V (BOD5vµo/lÝt x Qmax) (24giờ / p) (BOD5vµo/ngµy / F:M) (MLSSx1000/MVLSS/n) (Qtb / n / p ) Vmin-bể + Vgạn-bể 3000 3000 240 720 20 10 0.10 0.12 4000 6,000.00 750.00 500.00 1,250.00 m3/ngđ m3/ngđ (mg/l) (kg/ngđ) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (bể) (lần/ngµy) (giờ) (mg/l) (m3) (m3) (m3) A= n= B= Hmax= Hmin= h= H= 16 16 4.9 2.9 0.5 5.4 m m m m m Td= Ts1= Ts2= Tl= Tx= Tb= 60 180 60 100 60 20 phót phút phút phút phút MLSS= P=MLSS*Wth/1000 Yn= B=(BOD5vào-Lt)*Qngđ*Yn/1000 b= P= S= Vbïn=b/(P*S) 6,000.00 7500.00 0.65 429 71.50 1.20% 1005 5.93 35.57 34.97 m mg/l kg/bĨ-chukú Kg/ng® kg/chu kú/bĨ kg/m3 m3/chu kỳ-bể m3/ngđ ngày Kiểm tra thời gian lu bùn Tính toán lợng ôxy yêu cầu: Ô xy yêu cầu cho khử hữu cơ: Hệ thống sục khí đợc thiết kế cung cấp 1.83 kgO2 cho kg BOD theo dòng vào SBR, lợng ôxy tính toán để cung cấp cho sinh vật hoạt động 1.83 KgO2/KgBOD Nhu ôxy cầu khử 1kg BOD Odvb= Nhu ôxy cầu khử 1kg Amoniac Odva= 4.60 KgO2/KgAmoniac Nhu ôxy cầu khử BOD Ob=Vmin-b*(BOD5vào-Lt)*Odvb/1000 301.95 KgO2/bể-chukỳ Nhu ôxy cầu khử Amoniac Oa=Vmin-b*(Na-Nt)*Odva/1000 34.16 KgO2/bể-chukỳ Nhu cầu ôxy tiêu chuẩn (SOR) SOR=(Ob+Oa)*1,75 588 KgO2/bể-chukỳ Công st m¸y sơc khÝ cho bĨ-chu kú P=SOR/Tk 147 KgO2/h Thêi gian sơc khÝ Tk= 4.00 giê TÝnh to¸n thiết bị gạn * Chọn thiết bị chắt nớc Q= 500.00 m3/h Số lợng n= * Bơm bùn Q= 17.79 m3/h Số lợng n= Page Tính toán TXL nớc thải Q=3000m3/ngđ 5/ Bể lắng nớc thải Hàm lợng cặn tính toán Hàm lợng Hiệu suất làm SS Hiệu suất làm BOD Lu lợng nớc thải tối đa Tải trọng bề mặt Diện tích cần thiết Số lợng bể lắng đứng §−êng kÝnh bĨ VËn tèc l¾ng ChiỊu cao vïng l¾ng ThĨ tÝch bĨ l¾ng THêi gian l−u n−íc VËn tèc Thiết bị gạt học Độ dốc đáy bể SStp= BOD5= E1= Tbm= S= n= D= Vl= Hl= Wb=S*Hl t= n= i= Ông phân phối trung tâm Đờng kính ống ph©n phèi trung t©m ChiỊu cao èng ph©n phèi trung tâm Dtt=20%*D Htt= Tính toán lợng cặn bể lắng nớc thải Hàm lợng chất lơ lửng sau bể lắng thứ cấp Độ ẩm cặn tơi Hàm lợng cặn ë bĨ l¾ng thø cÊp 300.00 (mg/l) 300.00 (mg/l) 1.00 (%) 20.00 (%) 3,000.00 (m3/ng®) 35(m3/m2-ng®) 86 (m2) (bĨ) 10.4 (m2) 0.5 m/s 4.0 m 342.9 m3 2.7 giê 0.1 vßng/phót 1:12 m/m 2.1 (m) 2m SS1=SStp*(100-E1)/100 297.00 mg/l P1= 97 % Wc=(SStp*q*E1)/(100-P1)/1000/1000 0.30 (m3/ng®) Gc=Wc*(100-P1)*1000/1 9.00 t/m3 Q= 8.00 m3/h H= m D= 100 mm Träng l−ỵng cặn Máy bơm chìm bơm cặn bể nén bùn áp lực máy bơm Đờng kính ống đẩy Page Tính toán TXL nớc thải Q=3000m3/ngđ 4/ Bể lắng cát đứng Lu lợng nớc thải tối đa Qngđ= Qh= d= Lắng cát cỡ hạt Tính toán mơng dẫn nớc vào song chắn rác Hệ số nhám n= Độ dốc thủy lực S= Chiêu rộng mơng B= Lu lợng nớc thải Qs= Chiều sâu mực nớc h= Vận tốc nớc chảy mơng Vm= Tính toán bể lắng cát đứng ( kiểu tiếp tuyến) Hình dạng bể Tải trọng bề mặt Thời gian lu nớc Tốc độ nớc dâng Diện tích bể lắng cát đứng Số lợng bể Dung tích bể Chiều cao công tác Chiều cao phần hình nón bể lắng Góc nghiêng đáy Đờng kính bể lắng cát Chiều cao bảo vệ Chiều cao tổng cộng bể lắng cát đứng Bơm cát Công suất áp lực Lt= T= Vd= F=q/Lt n= Wb= Hct= Hn=((D -1)/2)*tga α= D= Hbv H=Hbv+Hct+Hn q= H= P= Thiết bị tách cát Q= P= W= Page 3,000.00 125.00 0.15 1.00 m3/ngd m3/h (mm) 0.013 0.0005 0.40 0.03 0.40 0.92 (èng BT) trßn 11.5 2.50 3.00 3.02 1.00 5.21 1.73 1.70 73.6 2.00 0.30 3.70 0.08 10.00 3.70 8,33 0,55 650.00 m (m3/s) m (m/s) mm/s m/s m2 bĨ m3 m (m) (®é) (m) t/m3 (m) m3/s m kW l/s kW Kg Tính toán TXL nớc thải Q=3000m3/ngđ * * * * - - - - - - - song ch¾n rác Thông số tính toán: h Lu lợng lớn giê Q max = 125.00 m3/h = 0.035 L−u l−ỵng nhá nhÊt giê Q h max = 38.00 m3/h = 0.011 h L−u Q tb = 125.00 m3/h = 0.035 Mơng dẫn từ ngăn tiếp nhận tới song chăn rác Mơng có cấu tạo hình chữ nhật BTCT, mặt trát vữa XM Thông số tính toán: Hệ số nhám n = 0.015 (Mơng BT) Độ dốc thuỷ lùc S = 0.0010 Søc c¶n thủ lùc Re = §é dèc m−¬ng I = 0.001 m/m hmax = 0.5 m = 0.30 m hmin VËn tèc n−íc ch¶y m−¬ng v = 0.90 m/s 0.38 Bm = 0.4 m ChiỊu s©u mùc n−íc h = 0.40 m 0.19 Song chắn rác Số khe hở n = (Q/v*b*h)*K0 = khe Chän sè khe hë: n = khe Trong đó: n - Số khe hở song chắn rác n = = 0.035 qmax - L−u l−ỵng lín nhÊt cđa n−íc th¶i , q v - VËn tèc nớc chảy qua song chắn, v = 0.90 b - Khoảng cách khe hở, b = 16 mm = h - ChiỊu cao líp n−íc ë song ch¾n r¸c, h = hmax = Ko - HƯ sè tÝnh đến cản trở dòng chảy hệ = thống cào rác song chắn rác giới, Ko Chọn song chắn rác công tác song chắn rác dự phòng Chiều rộng song Bs = s(n-1)+b*n = 0.1 m Trong đt/m3 s - Chiều dày chắn, s = 0.008 m Trong đó: 0.011 m /s qmin - Lu lợng nớc thảI nhỏ , qmin = hmin - ChiỊu cao mùc n−íc nhá mơng dẫn trớc song chắn rác, hmin = Tổn thất áp lực qua song chắn tính theo công thøc: hs = x *(V2max*K)/2g = 0.036 m Trong ®ã: Vmax - Tốc độ chuyển nớc thảI qua song chắn rác, ứng với lu lợng lớn nhất, Vmax= Ko - Hệ số tính tới mức độ cản trở dòng chảy hệ = 1.05 thống cào rác song chắn rác giới, Ko x - Hệ số sức kháng cục song chắn đợc tính theo c= 4/3 x = b (s/b) *sina = 0.832 b - HƯ sè phơ thc vµo tiÕt diƯn ngang cđa song chắn song chắn hình chữ nhật có: b = 2.42 a - Góc nghiêng song so với mặt nămg ngang, a = 60 g - Gia tốc trọng trờng, g = 9.81 Chiều dài ngăn mở rộng trớc song chắn rác o = 0.14-0.4)/2tg20o l1 = (Bs-Bm)/2tg20 Bm - Chiều rộng mơng dẫn nớc song chắn rác, Bm = 0.4 Chiều dài ngăn mở rộng sau song chắn rác l2 = l1/2 = -0.357/2 = -0.1785 Chiều dài xây dựng mơng đặt song chắn rác: 1.1 L = l1+l2+1.6 = -0.357+-0.1785+1.6= Chiều sâu xây dựng mơng đặt song chắn rác: H = hmax+hs+0.5 = 1.0 Lợng rác lấy từ song chắn rác: Wr = a1*Ntt/(365*1000) = 0.77 Trong đó: a1 - Lợng rác tính cho đầu ngời năm, tra bảng a1 = Ntt = 46666 Ntt - Dân số tính toán theo chất lơ lửng, Dung trọng rác: g= 750 kg/m Trọng lợng rác: Pr = g* W = 750*0.77 = 577.5 Lợng rác ngày đêm: Pr = P*Kh/24 = 0.58*2/24 Trong ®ã: Kh - HƯ sè không điều hoà giờ, Kh = Chọn máy nghiền rác công suất 0.05T/h, máy làm việc máy dự phòng Lợng nớc cung cấp cho máy nghiền rác 10 m3 cho mét tÊn r¸c qnr = 10*P = 10*0.58 = 5.8 m /ng® Page m3/s m3/s m3/s = Z = 34.72 10.56 34.72 l/s l/s l/s m3/s m/s 0.016 m 0.5 m 1.05 mm 0.30 m 0.90 m/s mm N1 = m -0.357 N2 m m m m m3/ng® l/ng−êi.ng® ng−êi Kg/ng® = = 0.58 T/ng.® 0.05 T/h Tính toán TXL nớc thải Q=3000m3/ngđ BANG THO KÊ LƯU LƯNG NƯỚC THẢI BẢNG HỆ SỐ Kc THEO LƯU LƯNG TRUNG BÌNG GIÂY, l/s Giờ Lưu lượng nước thải Hệ số Kc 100 %Qng.đ Các ngày 1.8 m3 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 3.3 38 38 38 38 38 99 150 ngaøy 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 50 100 Lưu lượng trung bình giây, l/s 200 300 500 800 1250 >1250 Hệ số Kc 1.8 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 3.3 1.6 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 4.35 1.4 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 4.2 1.35 1.85 1.85 1.85 1.85 1.85 4.8 1.25 2 2 5.05 1.2 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 4.9 1.15 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 4.8 1.15 2.6 2.6 2.6 2.6 2.6 4.8 7-8 7.2 216 6-7 5.95 5.8 5.15 4.9 4.8 4.8 8-9 7.5 225 7-8 7.2 5.8 5.8 5.15 4.8 4.8 9-10 7.5 225 8-9 7.5 6.7 5.85 5.65 5.2 4.8 4.8 10-11 7.5 225 9-10 7.5 6.7 5.85 5.65 5.2 4.8 4.8 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 6.4 3.7 3.7 5.7 6.3 6.3 6.3 5.25 3.4 2.2 1.25 1.25 192 111 111 120 171 189 189 189 158 102 66 38 38 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 7.5 6.4 3.7 3.7 5.7 6.3 6.3 6.3 5.25 3.4 2.2 1.25 6.7 4.8 3.95 5.55 6.05 6.05 5.6 5.6 4.3 4.35 4.35 2.35 1.55 5.85 5.08 4.2 5.8 5.8 5.8 5.8 5.75 5.2 4.72 4.1 2.85 1.65 5.65 5.25 5.25 5.65 5.65 5.65 4.85 4.85 4.85 4.85 3.45 1.85 5.1 5.1 5.2 5.2 5.2 5.2 5.15 5.1 5.1 5.1 3.8 5 4.8 5 5 5 5 4.5 2.4 4.8 4.7 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.7 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.7 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.7 4.8 4.8 4.8 4.8 23-24 1.25 1.55 1.65 1.85 2.25 2.6 2.6 Tæng 100 100 100 100 100 100 100 100 24/24 100 3,000 Löu lượng lớn Giơ : Qhmax Lưu lượng nhỏ Giờ : Lưu lượng trung bình Giờ : Qhmin Qhtb = 125 m /h = Lưu lượng TB lớn : Qmax = 180 m /h Lưu lượng TB từ 8h-16h Q8htb = 173 m /h = = 225 m /h 38 m /h = 0.063 m /s = 63 l/s = 11 l/s 0.035 m /s = 35 l/s = 0.05 m /s = 50 l/s = 0.048 m /s = 48 l/s = 0.011 m /s * Hàm lượng cặn nước thải : C = (a*1000)/q = 433 mg/l a: định mức BOD20 hàm lợng chất lơ lửng tính đầu ngời sử dụng HTTN, g/ngời.ngày a= 65 mg/l q: tiêu chuẩn thảI nớc; l/ngời.ngày q= 150 l/ngời.ngày * Haứm lửụùng BOD20 nước thải : L = (a*1000)/q = a= 40 mg/l 150 q= * Dân số tính tóan : - Theo hàm lợng cặn lơ lửng: Ntt = 267 mg/l l/ng−êi.ngµy (C*Qngtb)/a = 46666 (L*Qngtb)/a = 46667.25 - Theo hàm lượng BOD20 : Ntt = Page 94 Phụ lục 2: Các vẽ Trung tâm xử lý chất thải SƠ ĐỒ DÒNG VẬT CHẤT NHÀ MÁY XỬ LÝ CHẤT THẢI Thống số tính tốn Số dân tính tốn: Cơng suất nước thải xử lý Tổng lượng rác xử lý Tổng lượng bùn xử lý 20,000 3000 26.0 19.0 người m3/ngđ t/ngày t/ngày Rác thải sinh hoạt R= 26 t/ngày 8% 2.08 t/ngày Sắt Nhựa Tái chế Tái chế 55% 14.3 t/ngày Rác hữu dễ phân hủy W= Kho chứa Bogas 15% 3.9 t/ngày 20% 5.2 t/ngày Rác vô Rác nguy hại Đốt Chôn lấp Đốt 14.3 t/ngày 60% T(oC) t (ngày) = P (atm) V (m3)= 1% 0.26 t/ngày Rác hữu khó phân hủy Nước bổ sung 180 t/ngày 169 Bùn TXL nước thải Btxl= 10.49 t/ngày W= 93 % Bơm W= 94% 5.73 t/ngày SCR 10% Rác 0.64 t/ngày Đốt Bể chứa Bơm W= Kho chứa Bogas 50 5.0 287 H (m) = D (m) = 1214 1214 1214 T(oC) t (ngày) = P (atm) 1214 V (m3)= TB lọc khí 2428 1517 m3/ngày 50 5.0 287 H (m) = D (m) = 1517 m3/ngày 168.59 3035 Bơm 10.49 t/ngày Bùn bể tự hoại Bp= 6.37 t/ngày W= 90 % 4054 kWh 2428 100% Dây chuyền phân loại 26 t/ngày 1.0% 0.26 t/ngày Máy phát điện dùng khí Biogas Đốt 1686 1686 Bơm Bể trộn bùn - rác B (t/ngày) = R (t/ngày) = B/R = W= T (oC) = 16.94 14.3 1.18 97% 20 20.71 90% 0.72 Bể phân hủy kị khí - G (t/ngày) = 105.62 Phh= 97% T= 55 C d (%) = 22 V (m3) = 471 H (m) = D (m) = 317 t/ngày 100 oC Bể phân hủy kị khí - G (t/ngày) = 105.62 Phh = 97% T= 55 C d (%) = 22 V (m3) = 471 H (m) = D (m) = 317 100oC 607 Bơm Bc= W= Bùn cống TN 2.12 t/ngày 80% % SCR 15% Rác 0.32 t/ngày Đốt 1.80 t/ngày Thiết bị tách cát 20% Cát 0.36 t/ngày Chôn lấp 1.44 t/ngày Bơm W = 98% Bể nén bùn Tổng lượng rác đốt Tổng lượng rác chôn lấp Tổng lượng phân compost Tổng lượng nhựa tái chế 3,653 4,192 539 5.11 5.56 3.9 2.08 Bơm 211.2 211.2 105.6 105.6 96% kW kW kW kW t/ngđ t/ngđ t/ngđ t/ngđ Bơm 211.24 t/ngày 0.72 Nước W = Tổng lượng tiêu thụ: Tổng lượng sinh ra: Năng lượng bổ sung Năng lượng dư thừa Bơm 41.42 t/ngày W= 96.7% Bể chứa bùn sau phân hủy Nước chiết 14.2 t/ngày 27.3 t/ngày 3.9 t/ngày Máy quay ly tâm Đốt W= 65% Bơm 23.4 t/ngày Nước tách Hình 20: Sơ đồ dịng vật chất Bùn W= 95% Phân bón 3.9 t/ngày 20.71 95 Phụ lục 3: Khái tốn tổng mức đầu tư Kh¸i to¸n tỉng mức đầu t nh máy xử lý tổng hợp chất thải Đơn vị: 1000 VNĐ STT Hạng mục công việc a chi phí đầu t trực tiếp Trạm xử lý nớc v tái sử dụng Q = I 3000m3/ngđ Trạm bơm nớc thải TB3: Xây dựng v lắp đặt trạm nớc thải gồm 02 bơm chìm nớc thải : bơm lm việc, bơm dự phòng Q=20 m3/h, H=35m Xây dựng song chắn rác+bể lắng cát Xây dựng bể điều ho lu lợng Xây dựng bể lắng đợt I Xây dựng bể SBR Xây dựng bể lắng đợt II Xây dựng bể khử trùng Bể nén bùn Thiết bị ép bùn cặn Các thiết bị thí nghiệm Hệ thống ®−êng èng kü thuËt b»ng thÐp kh«ng rØ néi trạm xử lý II Hệ thống điện chiếu sáng, ®iƯn ®éng lùc BĨ läc xư lý bËc BĨ chứa nớc tái sử dụng Cộng I Dây chuyền phân loại rác Băng tải xích 15mx1.2 Máy xé túi công suất 20t/h Băng tải cao su số (3.2x0.8m) Thiết bị tách kim loại từ Băng tải cao su số (9.0x1.0m) Phần xây dựng Phần công nghệ-điện Phần thiết bị Đơn vị Khối lợng H.mục 465,500 465,500 199,500 199,500 635,040 635,040 1,300,040 H.môc H.môc H.môc H.môc H.môc H.môc H.môc H.môc H.môc 1 1 1 1 800,000 970,000 950,000 1,250,000 1,150,000 700,000 950,000 800,000 970,000 950,000 1,250,000 1,150,000 700,000 950,000 60,000 65,000 220,000 350,000 220,000 160,000 200,000 60,000 65,000 220,000 350,000 220,000 160,000 200,000 600,000 300,000 700,000 800,000 750,000 600,000 500,000 1,500,000 400,000 600,000 300,000 700,000 800,000 750,000 600,000 500,000 1,500,000 400,000 1,460,000 1,335,000 1,870,000 2,400,000 2,120,000 1,460,000 1,650,000 1,500,000 400,000 H.môc 500,000 500,000 700,000 700,000 200,000 200,000 1,400,000 H.môc 100,000 100,000 200,000 200,000 300,000 300,000 600,000 H.môc H.môc 1 500,000 44,918 500,000 44,918 8,380,418 300,000 199,110 300,000 199,110 2,873,610 600,000 600,000 7,885,040 1,400,000 244,028 19,139,068 bé bé bé bé bé 1 1 630,000 5,000,000 380,000 3,300,000 500,000 630,000 5,000,000 380,000 3,300,000 500,000 630,000 5,000,000 380,000 3,300,000 500,000 Đơn giá Thnh tiền Đơn giá Thnh tiền Đơn giá Thnh tiền Tổng cộng STT III IV V VI VII Phần xây dựng Phần công nghệ-điện Phần thiết bị Hạng mục công việc Đơn vị Khối lợng Máy sng lồng công suất 20T/h Băng tải cao su số ( 9.0x1.0m) Dây chuyền phân loại tay - DSA 1000: số vị trí dây chuyền 10, kÕt cÊu èng thÐp, ®iỊu khiĨn thđy lùc HƯ thống điện Cộng II Các bể tiếp nhận chất thải BĨ chøa bïn cèng tho¸t n−íc BĨ chøa bïn bĨ tù ho¹i BĨ chøa bïn tr¹m xư lý BĨ nÐn bùn (từ bể phân hủy kị khí) Cộng III Bể phân hủy kị khí Cộng IV Bình chứa Biogas Cộng V Máy phát điện dùng khí Biogas Cộng VI Cụm thiết bị tái chế nhựa Băng tải vận chuyển nguyên liệu di 4500mm, rộng 600mm Máy nghiền nguyên liệu đến kÝch th−íc 5080mm Khung m¸y nghiỊn M¸y rưa kiĨu masat đờng kính vít 300mm, di 3000mmm Máy rửa kiểu lắng kÝch th−íc 5300x1200x1450 mm M¸y cÊp liƯu bé bé 1 7,000,000 380,000 7,000,000 380,000 7,000,000 380,000 bé 8,600,000 8,600,000 8,600,000 bé 25,790,000 70,000 25,860,000 10,000 10,000 10,000 10,000 4,000,000 15,000,000 4,000,000 10,000,000 0 3,000,000 103,918 191,144 220,101 794,017 1,309,179 30,000,000 30,000,000 20,000,000 20,000,000 6,000,000 6,000,000 145,485 267,601 308,142 1,111,623 1,832,851 36,000,000 36,000,000 20,000,000 20,000,000 6,000,000 6,000,000 Đơn giá Thnh tiền Đơn giá 70,000 4,000 4,000 4,000 4,000 Đơn giá 70,000 70,000 Thnh tiền Tổng cộng m3 m3 m3 m3 10 19 22 79.4017 BÓ bé bé bé 100,000 100,000 100,000 bé 500,000 500,000 500,000 bé 470,000 470,000 470,000 bé 1,550,000 1,550,000 1,550,000 bé 1,030,000 1,030,000 1,030,000 bé 320,000 320,000 320,000 1,000,000 41,567 76,457 88,041 317,607 523,672 2,000,000 2,000,000 0 0 Thμnh tiỊn 2,000,000 STT H¹ng mơc công việc Máy tách nớc ly tâm ,công suất động 22 kW, công suất quạt hút 7,5 kW Hệ thống sấy, công suất 45 KW, thùng chứa DxH=650x2000, đờng kÝnh èng dÉn D159 HƯ thèng ®iỊu khiĨn Céng VII VIII Nhμ tÇng 80mx40m Céng VIII IX Xe chë rác loại Cộng IX X Xe chở hút bïn bĨ phèt Céng X XI HƯ thèng n¹o vÐt bïn cèng Céng XI Tæng chi phÝ trùc tiÕp - (A) B dự phòng phí (10%) tổng mức đầu t (lm tròn)C 1000 VNĐ Phần xây dựng Phần công nghệ-điện Phần thiết bị Đơn vị Khối lợng 1,020,000 1,020,000 1,020,000 bé 570,000 570,000 570,000 bé m2 12800 xe 3.0 xe 1.0 1.0 Đơn giá Thnh tiền Đơn giá Thnh tiền Đơn giá Thnh tiền Tổng céng 710,000 4,000 51,200,000 51,200,000 0 0 0 0 62,104,090 6,943,610 710,000 710,000 6,270,000 6,270,000 51,200,000 51,200,000 5,000,000 15,000,000 15,000,000 15,000,000 15,000,000 3,000,000 3,000,000 3,000,000 3,000,000 3,000,000 10,000,000 10,000,000 10,000,000 10,000,000 10,000,000 125,254,219 194,301,919 19,430,192 213,732,000