Bài giảng quản lý tổng hợp chất thải rắn chủ đề 3 bãi chôn lấp chất thải rắn

Tổng quan về bãi chơn lấp• Chơn lấp landfilling, land disposal là phương pháp thải bỏCTR sau cùng được áp dụng từ rất sớm và hiện vẫn cịn phổbiến.• Áp dụng:– CTR đơ thị– CTR xây dựng C&D

Chủ đề 3

“Bãi chôn lấp chất thải rắn”

1 Tổng quan về bãi chôn lấp

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh

3 Bãi chôn lấp có thu hồi năng lượng

4 Thu hồi vật chất từ bãi chôn lấp

5 Bãi chôn lấp bán hiếu khí

1 Tổng quan về bãi chôn lấp

• Chôn lấp (landfilling, land disposal) là phương pháp thải bỏ

CTR sau cùng được áp dụng từ rất sớm và hiện vẫn còn phổ biến.

lấp sau khi đóng bãi

• Đòi hỏi diện tích đất lớn

• Nguy cơ ô nhiễm môi trường cao

• Thời gian phân hủy chất thải dài

• Lãng phí vật liệu

• Phát sinh khí nhà kính

• Ưu điểm và hạn chế của PP chôn lấp:

1 Tổng quan về bãi chôn lấp (tt)

(Nguồn: European Union, 2010)

1 Tổng quan về bãi chôn lấp (tt)

1 Tổng quan về bãi chôn lấp (tt)

• Tỷ lệ chôn lấp MSW ở một số nước:

Ở Mỹ, 2011 (Nguồn: Dolly Shin, 2014)

Ở EU, 2010 (Nguồn: Eurostat)

Cả nước có 904 bãi chôn lấp

(Nguồn: Báo cáo MTQG 2019)

Toàn thế giới, 2010 (Nguồn: World Bank)

1 Tổng quan về bãi chôn lấp (tt)

• Xu hướng giảm chôn lấp CTR trên thế giới:

The future trend of waste management,

represented in the Venn/triangle diagram

shown by ISPRA, is to reach the 100% recycling

starting from 100% landfill and passing through

incineration

Venn/triangle diagram (source: Coolsweep)

1 Tổng quan về bãi chôn lấp (tt)

Ở Mỹ

1 Tổng quan về bãi chôn lấp (tt)

• Ở Châu Âu:

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh

• Tiến trình phát triển của công nghệ chôn lấp

(dump with covering of waste)

(controlled landfill + engineered measures to limit impacts)

(Sanitary Landfill = engineered landfill + LFG extraction + groundwater monitoring + highly trained staff + leachate

treatment facility + .)

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (tt)

• Các vấn đề quan trọng của bãi chôn lấp hợp vệ sinh:

– Lựa chọn vị trí

– Thiết kế bãi chôn lấp

– Vận hành chôn lấp

– Kiểm soát ô nhiễm

– Quan trắc môi trường

– Đóng bãi và sau đóng bãi

Xem chi tiết:

• TCVN 6696:2000 – Chất thải rắn – bãi chôn lấp hợp vệ sinh – Yêu cầu chung về bảo

vệ môi trường

• TCXDVN 261: 2001 – Bãi chôn lấp chất thải rắn – Tiêu chuẩn thiết kế,

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (tt)

All MSWLFs must comply with the federal regulations in 40 CFR Part 258 (Subtitle D of RCRA), or equivalent state regulations Federal MSWLF standards include:

• Location restrictions—ensure that landfills are built in suitable geological areas away

from faults, wetlands, flood plains, or other restricted areas

• Composite liners requirements—include a flexible membrane (geomembrane)

overlaying two feet of compacted clay soil lining the bottom and sides of the landfill, protect groundwater and the underlying soil from leachate releases

• Leachate collection and removal systems—sit on top of the composite liner and

removes leachate from the landfill for treatment and disposal

• Operating practices—include compacting and covering waste frequently with several inches of soil help reduce odor; control litter, insects, and rodents; and protect public health

• Groundwater monitoring requirements—requires testing groundwater wells to

determine whether waste materials have escaped from the landfill

• Closure and postclosure care requirements—include covering landfills and providing

long-term care of closed landfills

• Corrective action provisions—control and clean up landfill releases and achieves

groundwater protection standards

• Financial assurance—provides funding for environmental protection during and after

landfill closure (i.e., closure and postclosure care)

Nguồn: http://www3.epa.gov/epawaste/nonhaz/municipal/landfill.htm

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (tt)

– Xa các khu vực được bảo vệ (di tích, bảo tồn sinh thái,…)

tới các bãi chôn lấp, mBãi chôn lấp

nhỏ và vừa

Bãi chôn lấp lớn

Bãi chôn lấp rất lớn

Công trình khai thác nước ngầm:

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (tt)

• Thiết kế bãi chôn lấp - các hạng mục kỹ thuật quan

trọng:

- Lớp chống thấm ở đáy bãi (Bottom liner)

- Hệ thống thu gom nước rỉ rác (Leachate collection system)

- Các lớp phủ (Daily cover, final cover)

- Hệ thống thu khí rác (Landfill gas collection system)

- Hệ thống thu nước mưa (Storm water collection system)

- Hệ thống quan trắc nước ngầm (Groundwater monitoring wells)

- Hệ thống xử lý nước rỉ rác (Leachate treatment system)

Mục tiêu: kiểm soát ô nhiễm từ bãi chôn lấp!

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (tt)

- Lớp chống thấm, gồm:

- Lớp đất sét nén

- Lớp màng nhựa HDPE hay PVC bền dày 30-100 mm

- Lớp vải địa kỹ thuật hỗ trợ lớp nhựa (khỏi bị gãy, rách)

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (tt)

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (tt)

- Vận hành chôn lấp: theo ô hàng ngày, quy trình thao tác:

Cân rác (Weighting) Đổ rác (Unloading) San ủi (Spreading)

Lu nén (Compacting) Phủ đất (Covering)

Ở Việt Nam:

• không theo ô chôn lấp

hàng ngày

• thường phun chế

phẩm E.M để kiểm

soát mùi hôi và ruồi

nhặng

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (tt)

- Kiểm soát nước rỉ rác và khí rác

Nước rỉ rác (leachate):

– Tạo thành từ nước mưa + nước chứa trong CTR + nước

sinh ra khi phân hủy chất thải; hòa tan các chất ô nhiễm trong CTR hay tạo ra trong quá trình phân hủy CTR

– Đặc điểm: thành phần phức tạp, chứa nồng độ rất cao các chất ô nhiễm, khó xử lý

– thu gom và xử lý

• tuần hoàn lại bãi chôn lấp

• hệ thống xử lý tại chỗ

• xử lý sơ bộ và chuyển đến xử lý với NT đô thị

– quan trắc liên tục sau khi đóng bãi: mẫu nước rỉ rác, nước ngầm xung quanh

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (tt)

Khí rác (LFG):

• tạo thành từ quá trình phân hủy kỵ khí CTR

trong bãi chôn lấp

2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh (tt)

• Thành phần, đặc điểm nước rỉ rác và khí rác thay đổi theo thời gian:

3 Bãi chôn lấp có thu hồi năng lượng

• Mô hình bãi chôn lấp + trạm phát điện từ khí rác

lượng

• Ở Mỹ: tính đến 3/2015, có 645 dự án năng lượng từ khí rác

và khoảng 440 bãi chôn lấp là ứng viên tốt cho các dự án

• Ở Việt Nam có 1 số dự án phát điện từ khí rác (Vd của Công

ty VWS tại Khu liên hợp Xử lý CTR Đa Phước công suất 12 MW), nhưng chưa có dự án nào hoạt động.

3 Bãi chôn lấp có thu hồi năng lượng

The landfill gas power plant in Plessis-Gassot, France

(17.3MW in capacity)

3 Bãi chôn lấp có thu hồi năng lượng (tt)

• Các vấn đề:

– LFG sinh ra thay đổi theo thời gian

– LFG chứa một số tạp chất cần phải làm sạch (bụi, hơi nước, H 2 S, NH 3 ,…)

4 Thu hồi vật chất từ bãi chôn lấp

• Được thực hiện qua quá trình khai quật bãi chôn lấp.

• Khai quật và cải tạo bãi chôn lấp (Landfill mining and

reclamation, LFMR) : đào bới bãi chôn lấp đã tương đối ổn

định để cải tạo, thu hồi vật chất, tái sử dụng bãi.

• Lịch sử áp dụng:

– Dự án LFMR đầu tiên tại Tel Aviv, Israel năm 1953

– Đến 2013, đã có khoảng 60 dự án ở châu Âu, châu Mỹ, châu Á ( xem bảng )

• Lợi ích:

– Sử dụng đất thu hồi được làm vật liệu lớp phủ cho bãi chôn lấp mới

– thu hồi được các vật liệu như nhôm, sắt…; thu hồi năng lượng (qua các vật

liệu dễ cháy còn lại)

– giảm chi phí cho khâu hậu đóng bãi

– thu hồi diện tích đất để tái sử dụng

– giảm thiểu ô nhiễm từ các bãi chôn lấp cũ

• Được khuyến cáo áp dụng với bãi sau 25 năm từ khi ngừng nhận rác

4 Thu hồi vật chất từ bãi chôn lấp (tt)

(Nguồn: Zero Waste Scotland, 2013)

4 Thu hồi vật chất từ bãi chôn lấp (tt)

Investigative studies

Obtaining permits and planning consent

Consultancy and design costs

Sale of recyclable materialsReclaimed soils (either reused on-site or sold

as construction fill materials)Energy recovery and incentives

Site preparation

Equipment and plant

Post closure care and monitoringPurchase or development of new landfillLiability for future remediation

Labour

Fuel/ energy

Maintenance of equipment

Rental of equipment

Transport and haulage costs

Landfilling of residual materials

Administration and regulatory compliance

Staff training

Gate fees for combustible materials at EtW facilities

Potential value of reclaimed landPotential value of recovered void space

• Phân tích chi phí-lợi ích của LFMR

4 Thu hồi vật chất từ bãi chôn lấp (tt)

(Nguồn: Zero Waste Scotland, 2013)

• Ví dụ chi phí-lợi ích của LFMR ở Bỉ

B= 13,096,814,876 (1)

(2)

(2) - (1)

4 Thu hồi vật chất từ bãi chôn lấp (tt)

Sơ đồ công nghệ thu hồi vật chất từ bãi chôn lấp bằng LFMR:

4 Thu hồi vật chất từ bãi chôn lấp

Ví dụ khai quật và cải tạo bãi chôn lấp Thành phố Denton, Mỹ

5 Bãi chôn lấp bán hiếu khí

• The semi-aerobic landfill

was developed by Fukuoka

City and Fukuoka Univ in

1970’s (therefore, is also

known as the “Fukuoka

method”).

• This technology aims to

improve leachate quality

before discharge from

landfill site for saving cost

of leachate treatment The

semi-aerobic landfill has

been transferred to several

Gas Vent

Drainage

Connection

TreatmentFacility

Exchange of LFG and Air by Convection

Keep Void in Drainage by Enhancement of Discharge

5 Bãi chôn lấp bán hiếu khí (tt)

the bottom of the site Several porous gas vents are set and are connected to drainage Theoutlet of the main drainage should be opened to atmosphere By maintaining the water level

in drainage as possible as low, space in the drainage and vent pipes becomes the pathway ofair and the LFG Temperature of the inside of a landfill is usually higher than the outside ofthat, because microbial activity in the waste body produce the metabolic heat The difference

of temperature between inside and outside of a landfill causes the convectional flow of airand LFG Then air will passively come into the inside of a landfill

•

5 Bãi chôn lấp bán hiếu khí (tt)

• Khí metan chỉ tạo ra

trong 3 năm đầu,

sau đó giảm nhanh

5 Bãi chôn lấp bán hiếu khí (tt)

• Nước rỉ rác có BOD giảm nhanh theo thời gian

(trong khi bãi thông thường không giảm)

5 Bãi chôn lấp bán hiếu khí (tt)

• Ưu điểm của bãi chôn lấp bán hiếu khí:

Tài liệu tham khảo

• European Union (2010) Being wise with waste: the EU’s approach to waste management.

• Zero Waste Scotland (2013) Feasibility and

Viability of Landfill Mining and Reclamation in Scotland Scoping Study.

• Takeo Tashiro (2004) Solid waste management and global warming.