Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật địa chất: Đặc tính về dung trọng của chất thải rắn đô thị ở các vùng phía nam Việt Nam và các vấn đề quản lý chất thải có liên quan

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Mã ngành : 8520501

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: VÕ THẾ HÙNG MSHV: 2170129 Ngày, tháng, năm sinh: 21/04/1981 Nơi sinh: tỉnh Long An Chuyên ngành: Kỹ thuật Địa chất Mã số: 8520501

I TÊN ĐỀ TÀI:

ĐẶC TÍNH VỀ DUNG TRỌNG CỦA CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ Ở CÁC VÙNG PHÍA NAM VIỆT NAM VÀ CÁC VẤN ĐỀ QUẢN LÝ CHẤT THẢI CÓ LIÊN QUAN

UNIT WEIGHT CHARACTERIZATION OF MUNICIPAL SOLID WASTE IN SOUTHERN AREAS OF VIETNAM AND RELATED WASTE MANAGEMENT ISSUES

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Mục tiêu của nghiên cứu nhằm phân tích, đánh giá khối lượng thể tích rác (dung trọng rác) tại các công trình chôn lấp, lưu chứa rác thải sinh hoạt Khu vực nghiên cứu được giới hạn tại các bãi chôn lấp chất thải phân bố ở phía Nam, bao gồm Thành phố Hồ Chí Minh, tỉnh Đồng Nai, tỉnh Vĩnh Long, tỉnh An Giang

Khối lượng thể tích rác (dung trọng rác) là thông số quan trọng xác định tải trọng trong tính toán kết cấu công trình bãi chôn lấp cũng như các công trình xử lý chất thải có liên quan, việc thay đổi giá trị dung trọng rác sẽ làm thay đổi kết quả tính toán công trình Việc hiểu đúng, xác định đúng tải trọng từ rác sẽ dẫn đến kết quả tính toán chính xác, đưa ra giải pháp thiết kế, quản lý phù hợp Đồng thời, khối lượng rác và thể tích rác được qui đổi thông qua thông số dung trọng rác, khi dung trọng áp dụng không đúng thì tất yếu dẫn đến việc qui đổi không chính xác giữa khối lượng và thể tích rác, từ đó có thể dẫn đến tranh cãi có liên quan đến công tác quản lý và xử lý chất thải

Cụ thể, mục tiêu của luận văn:

- Xác định giá trị khối lượng thể tích rác trong các công trình bãi chôn lấp tại các tỉnh phía Nam thông qua các phương pháp thí nghiệm phù hợp với bối

LỜI CÁM ƠN

Kiến thức là vô hạn, sự học là vô cùng, càng học thì sự hiểu biết của mỗi cá nhân càng nhỏ bé Được học đã là sự may mắn, sự may mắn đó học viên có được là do sự động viên, khuyến khích của thầy TS Bùi Trọng Vinh và GS.TS Nguyễn Văn Phước, người đã giới thiệu học viên tham gia khóa học

Luận văn được thực hiện dựa trên sự tổng hợp kiến thức mà học viên đã nhận được trong quá trình làm việc nhiều năm Bên cạnh việc định hướng, chỉ dẫn nghiên cứu, hoàn thiện luận văn là sự quan tâm, động viên, hỗ trợ rất lớn của TS Bùi Trọng Vinh, TS Nguyễn Huỳnh Thông Học viên trân trọng cảm ơn sự chia sẻ, quan tâm của các thầy

Học viên cũng xin cảm ơn thầy, cô bộ môn bộ môn Khoa học Tài nguyên trái đất và Môi trường, thầy cô Khoa Kỹ thuật Địa chất và Dầu Khí đã truyền thụ kiến thức quý báo cho học viên trong quá trình theo học tại khoa, cảm ơn các bạn đồng nghiệp, đồng môn đã có những góp ý để học viên hoàn thiện các nội dung của luận văn này Cám ơn sự chia sẻ, hỗ trợ của gia đình, bạn bè đã tạo động lực rất lớn để học viên hoàn thành việc học, luận văn tốt nghiệp

Các nội dung trình bày trong luận văn này là sự tích lũy, thu thập số liệu, thông tin, nghiên cứu, tổng hợp, đánh giá của học viên Các nhận định, kết luận có thể chưa đầy đủ, hoàn thiện, học viên mong tiếp tục nhận được sự chỉ điểm của các thầy, đồng nghiệp và đồng môn để nội dung đề tài ngày càng sâu sắc, đa dạng, kết quả đề tài phục vụ tốt nhất cho hoạt động thiết kế, quản lý các công trình xử lý thải

Trân trọng

Học viên Võ Thế Hùng Tp HCM, 13/05/2023

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Khối lượng thể tích của chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) tại các đô thị thay đổi đáng kể tùy thuộc vào thành phần chất thải, điều kiện vận hành và quá trình phân hủy chất thải Khối lượng thể tích của CTRSH là một tham số quan trọng cần thiết trong việc xác định tải trọng tác động và chi phí xây dựng cho một thiết kế bãi chôn lấp, công trình xử lý chất thải Nghiên cứu này trình bày đánh giá thực nghiệm về khối lượng thể tích của CTRSH ở miền Nam Việt Nam Để đạt được mục tiêu, các phương pháp thí nghiệm khối lượng thể tích của CTRSH đã được thực hiện, ghi nhận tại một số bãi chôn lấp ở các tỉnh thành khu vực phía Nam của Việt Nam Bên cạnh đó, khối lượng thể tích của CTRSH cũng được tiến hành xác định thông qua tổng khối lượng chất thải và tổng thể tích bãi chôn lấp được ước tính trên cơ sở đối chiếu với các số liệu quan trắc theo thời gian Khối lượng thể tích của CTRSH thu được từ kết quả nghiên cứu được so sánh với các công bố trước đây trên thế giới, khu vực để chứng minh tính đúng đắn của phương pháp thí nghiệm, tính toán đã thực hiện

Kết quả phân tích, nghiên cứu trong luận văn này cho thấy khối lượng thể tích của CTRSH dao động trong khoảng 5.53-15.65 kN/m3 tùy thuộc vào thành phần chất thải, thời gian chôn lấp và vị trí lấy mẫu chất thải

Việc hiểu đúng về giá trị của khối lượng thể tích của CTRSH sẽ là cơ sở cho việc tính toán đúng kết cấu công trình, an toàn môi trường, sử dụng hiệu quả tài nguyên đất đai cũng như các vấn đề quản lý chất thải có liên quan

Rác thải sinh hoạt hay CTRSH nghiên cứu trong phạm vi của luận văn này là chất thải rắn phát sinh trong sinh hoạt thường ngày của con người được thu gom, vận chuyển, tiếp nhận và xử lý trong các công trình xử lý theo qui định, các hố, bãi chôn lấp, các khu vực tập kết Kết quả nghiên cứu, tính toán về trọng lượng đơn vị của CTRSH trong luận văn này được thực hiện trong các bãi chôn chất thải, khu vực lưu chứa chất thải, kết quả này có thể tham khảo trong việc nghiên cứu, khảo sát, tính toán trong các công trình xử lý chất thải, việc quản lý chất thải có liên

ABTRACT:

Unit weight of municipal solid waste varies notably depending on waste composition, operational conditions, and waste decomposition process The unit weight of municipal solid waste is an essential key parameter in determining acting loadings and construction costs for a landfill design This study presents an experimental evaluation of density characterization of municipal solid waste in the southern part of Vietnam To achieve the objective, first, experimental tests of municipal solid waste unit weight for three landfills in southern areas of Vietnam are conducted Then, municipal solid waste unit weight for current landfills using measured masses and total waste volume is estimated by the construction monitoring data

The predicted unit weight is compared with pre-published to evidence the correctness of the proposed method The analyzed result shows that the unit weight of municipal solid waste is varied from 5.53-15.65 kN/m3 depending on waste compositions, landfilling time, and locations of waste sampling

Understanding municipal solid waste unit weight value will be the key point for correct calculation of construction structure, environmental safety, efficient use of land resources as well as related waste management issues Domestic waste or domestic solid waste studied within the scope of this thesis is the solid waste generated in human daily life that is collected, transported, received and treated in prescribed treatment works The results of study and calculation of the unit weight of municipal solid waste in this thesis are carried out in landfills, waste keeping area, these results can be used as reference in the study, calculation in the works, the management related waste

LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ

Học viên cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả khảo sát, nghiên cứu, các nhận định và kết luận đưa ra trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác

Việc tham khảo các nguồn số liệu và tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định

Học viên xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam kết này

Tp Hồ Chí Minh, ngày 13/05/2023 Học viên

VÕ THẾ HÙNG

MỤC LỤC

1.1 Giới thiệu về rác thải, rác thải rác sinh hoạt, các nghiên cứu có liên quan

1 1.2 Hiện trạng công tác quản lý, thiết kế công trình xử lý chất thải, bãi

chôn lấp chất thải

4 Chương 2 Tổng quan tình hình nghiên cứu, mục tiêu và nhiệm vụ nghiên

cứu, cơ sở lý luận và giả thuyết khoa học

6

Chương 3 Phương pháp nghiên cứu, khối lượng thực hiện, kết quả nghiên cứu

12

3.1.1 Phương pháp nghiên cứu lấy mẫu thực nghiệm xác định KLTTR 12 3.1.2 Phương thức tính toán dựa vào hồ sơ thiết kế, các thông số, kết quả

trong quá trình vận hành

14

3.2.1 Phương pháp nghiên cứu lấy mẫu thực nghiệm xác định KLTTR tại các bãi chôn lấp rác

15 3.2.2 Phương thức tính toán dựa vào hồ sơ thiết kế, các thông số, kết quả

trong quá trình vận hành

22 3.3 Phân tích và bàn luận kết quả nghiên cứu 29 3.3.1 Phân tích kết quả KLTTR từ kết quả thí nghiệm trực tiếp tại các

bãi chôn lấp

29 3.3.2 Phân tích kết quả xác định KLTTR dựa trên hồ sơ thiết kế, các

thông số, kết quả trong quá trình vận hành

33 3.3.3 Tổng hợp kết quả KLTTR theo chiều sâu, theo thời gian 34 Chương 4 Khối lượng thể tích rác và các vấn đề có liên quan đến KLTTR 36 4.1 Khối lượng thể tích rác và công tác thiết kế, các vấn đề liên quan 36

thiết kế

4.2 Khối lượng thể tích rác và công tác quản lý chất thải 39 Chương 5 Kết luận và kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo 42 5.1 Các nhận định về phương pháp xác định KLTTR 42 5.2 Các nhận định về giá trị KLTTR và công tác thiết kế, các vấn đề

quản lý chất thải có liên quan

45 5.3 Kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo 46

PL01 Xác định công thức hóa học, lượng khí phân hủy của rác chôn lấp trong BCL1a

52 PL02 Phân tích, tính toán ổn định tổng thể BCL số 03 - Củ Chi 59 PL03 Phân tích, tính toán ổn định tổng thể bãi chôn lấp Tân Châu 63 PL04 Phân tích, tính toán độ lún bãi chôn lấp 04 - Vĩnh Long 68 PL05 Phân tích, tính toán ổn định tổng thể bãi chôn lấp 04 - Vĩnh Long 75

Danh mục các bảng

Bảng 3.1 Bảng giá trị khối lượng thể tích mẫu rác ở bãi rác Đồng Mu Rùa 17 Bảng 3.2 Kết quả dung trọng thể tích rác ở bãi chôn lấp BCL01 19 Bảng 3.3 Kết quả dung trọng thể tích rác ở bãi chôn lấp Hvs1 20 Bảng 3.4 Kết quả KLTTR ở bãi chôn lấp Hòa Phú – Vĩnh Long 21 Bảng 3.5 Kết quả KLTTR ở bãi chôn lấp tỉnh An Giang 22 Bảng 3.6 Bảng tính lượng nước mưa, bốc hơi trong phạm vi BCL1A 25 Bảng 3.7 Giá trị số liệu đo áp lực dưới đáy BCL1 26 Bảng 3.8 Giá trị số liệu đo lún dưới đáy BCL1A đối chiếu với số liệu tính

toán ban đầu

28 Bảng 3.9 Bảng đối chiếu kết quả tính toán KLTTR tại BCL Hvs1 và công

Bảng 3.10 Bảng đối chiếu kết quả tính toán KLTTR tại BCL Tân Châu và công thức của Dimitrios Zekkos

31 Bảng 3.11 Bảng đối chiếu kết quả tính toán KLTTR tại BCL An Phú và công

thức của Dimitrios Zekkos

31 Bảng 3.12 Bảng đối chiếu kết quả tính toán KLTTR tại BCL Phú Tân và công

Bảng 4.1 Bảng kết quả tính toán ổn định BLC04- Vĩnh Long theo số liệu sức kháng cắt khảo sát của từng hố khoan và giá trị KLTTR

39

Danh mục các hình Hình 1.1 Thành phần rác thải sinh hoạt ở một số tỉnh thành Việt Nam [19] 3 Hình 1.2 Rác san ủi, chôn lấp trong bãi chôn lấp, che phủ bạt và đất 4 Hình 2.1 Vị trí các bãi chôn lấp được khảo sát, nghiên cứu trong luận văn

[Google Earth]

9 Hình 2.2 Rác sinh hoạt chôn trong các bãi chôn lấp tại Vĩnh Long, mô hình

bãi chôn lấp [21]

10 Hình 3.1 Bãi chôn lấp rác Đồng Mu Rùa [Google Earth] 16 Hình 3.2 Lấy mẫu rác tại bãi rác Đồng Mu Rùa [Google Earth] 17 Hình 3.3 Hình ảnh bãi chôn lấp BCL01 - Khu liên hiệp xử ly CTR Bàu Cạn-

Đồng Nai [Google Earth]

18 Hình 3.4 Hình ảnh bãi chôn lấp Hvs1- Khu liên hiệp xử lý CTR Bàu Cạn-

Đồng Nai [Google Earth]

19 Hình 3.5 Hình ảnh bãi chôn lấp rác Hòa Phú- Vĩnh Long 20 Hình 3.6 Hình ảnh BCL rác 1A, số 2- Khu LHXL CTR Tây Bắc Củ Chi 23 Hình 3.7 Hình ảnh mô phỏng các thông số tính toán KLTTR 24 Hình 3.8 Biểu đồ phân hủy rác chuẩn [20] và biểu đồ khối lượng rác tính

toán theo khối lượng tiếp nhận còn lại trong bãi BCL1A theo thời gian

25

Hình 3.9 Bố trí thiết bị đo áp lực, chuyển vị, cấu tạo mặt cắt ngang BCL1A 27 Hình 3.10 Biểu đồ tra hệ số  (m4/kN) và  (m3/kN) [16] 30 Hình 3.11 KLTTR thay đổi theo chiều sâu chôn lấp BCL Hvs1 (Đồng Nai) và

công thức thực nghiệm của Dimitrios Zekkos

34 Hình 3.12 KLTTR rác trung bình theo năm tuổi của BCL Hòa Phú (Vĩnh

Long), Tân Phú (An Giang), Hvs01 (Đồng Nai), Đồng Mu Rùa (Đồng Nai)

35

Hình 4.1 Tổng thể các bãi chôn lấp trong Khu liên hợp Tây Bắc- Củ Chi [Goolge Earth]

36 Hình 4.2 Cấu tạo kết cấu đáy bãi chôn lấp BCL03-Phước Hiệp, Củ Chi 38 Hình 4.3 Biểu đồ KLTTR theo chiều sâu, năm tuổi của rác thải [20] 40

Hình 4.5 Phân bố các bãi chôn lấp rác tại Việt Nam [6] 42

TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

CTRSH : Chất thải rắn sinh hoạt KLTTR : Khối lượng thể tích rác Thông tư 01/2001/TTLT-

BKHCNMT-BXD

: Thông tư liên tịch số

01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD ngày 18/01/2001 của Bộ Khoa học Công nghệ môi trường và Bộ Xây dựng về hướng dẫn các quy định về bảo vệ môi trường đối với việc lựa chọn địa điểm, xây dựng và vận hành bãi chôn lấp chất thải rắn

TLTK : Tài liệu tham khảo Thông tư 02/2022/TT-

BTNMT

: Thông tư 02/2022/TT-BTNMT ban hành ngày 10/01/2022 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường

BCL : Bãi chôn lấp

HDPE : High Density Polyethylene GCL : Bentonite clay liner

TB : Trung bình LHXL : Liên hợp xử lý

CTR : Chất thải rắn

Chương 1 Giới thiệu chung

1.1 Giới thiệu về rác thải, rác thải rác sinh hoạt, các nghiên cứu có liên quan Rác thải được xem là các thành phần thải bỏ trong các hoạt động đời sống, sản xuất, sinh hoạt, vui chơi và các hoạt động khác của xã hội Rác thải có thể phân loại theo nhiều cách, theo nguồn gốc hình thành (rác sinh hoạt, công nghiệp, y tế, …), theo thành phần rác (rác nhựa, rác hữu cơ, rác nhựa …), theo mức độ an toàn (rác thông thường, rác nguy hại), theo thành phần cấu tạo (chất thải rắn, lỏng, khí), … kết hợp các phương thức trên lại tổ hợp thành các tên gọi khác nhau, thể hiện tính chất phức tạp, đa đạng của rác thải Tùy theo thành phần mà rác thải có thể ở dạng phân hủy nhanh hay phân hủy chậm, rác có nguồn gốc hữu cơ có thời gian phân hủy nhanh, trong khi có những loại rác trơ phân hủy rất chậm hoặc gần như không phân hủy (như rác xây dựng, rác nhựa…), rác phóng xạ thì thời gian chuyển hoá rất lâu, có thể tồn tại đến cả nghìn năm Với thành phần rác hỗn hợp nhiều loại thì việc phân hủy, thay đổi thành phần rác cũng diễn ra tuần tự theo tốc độ phân hủy của từng loại, tuy nhiên có sự tác động lẫn nhau và của môi trường xung quanh

Tại Việt Nam, quá trình đô thị hóa, cùng với việc tăng trưởng kinh tế và dân số một cách nhanh chóng đang tạo ra lượng chất thải ngày càng tăng cao, với khối lượng phát sinh chất thải ở Việt Nam tăng gấp đôi trong vòng chưa đầy 15 năm Tổng lượng chất thải phát sinh trong năm 2015 ước đạt trên 27 triệu tấn Với tốc độ tăng trưởng dự báo về phát sinh chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) là 8.4%/năm đối với khu vực đô thị và tổng mức độ tăng dự báo khoảng 5% mỗi năm, tổng lượng chất thải ước tính trên cả nước tăng lên 54 triệu tấn vào năm 2030 [6]

Trong số các phương pháp xử lý chất thải [6-10], bãi chôn lấp thường được sử dụng để xử lý CTRSH vì đây là một phương pháp đơn giản và hiệu quả về chi phí [10, 11] Đến nay, trên thế giới có chục nghìn bãi chôn lấp đang hoạt động, đóng cửa và bị bỏ hoang Ở Việt Nam, khoảng 60-70% CTRSH thu gom được xử lý bằng phương pháp chôn lấp, trong khi chất thải còn lại được thải ra môi trường xung quanh hoặc tự do

kế hoạch định hướng của Chính phủ, đến năm 2025 chỉ còn dưới 30% CTRSH sẽ được chôn lấp trực tiếp vào các bãi chôn lấp Đây là thách thức vô cùng lớn không chỉ đối với cơ quan quản lý mà còn cả xã hội do lượng rác thải phát sinh quá lớn

Việc thiết kế và vận hành các bãi chôn lấp có thể là một thách thức đối với kỹ thuật vì các đặc tính địa kỹ thuật phức tạp và ứng xử cơ học của CTRSH gây ra một số vấn đề (độ ổn định của mái dốc, rò rỉ nước rác, lún sụt nền đất …[13]) Trong số các đặc tính địa kỹ thuật của CTRSH, chẳng hạn như thành phần chất thải, trọng lượng đơn vị, độ dẫn thủy lực, độ bền cắt và khả năng nén… khối lượng thể tích rác (KLTTR) hay dung trọng rác được coi là yếu tố quan trọng cho thiết kế bãi chôn lấp cũng như việc cấp phép, quản lý bãi chôn lấp và tính toán tối ưu công suất bãi chôn lấp [14, 15] Khối lượng thể tích rác chính là thông số cơ bản quyết định các phương án bố trí nhằm đảm bảo các yếu tố an toàn công trình, cũng như an toàn môi trường KLTTR có thể khác nhau giữa các khu vực tùy thuộc vào các khác biệt như:

- Điều kiện khí hậu, điều kiện hoạt động;

- Thành phần chất thải, điều kiện tiếp nhận, lưu chứa, thời gian lưu chứa; và phương pháp thử nghiệm, nó dẫn đến các giá trị khác nhau được báo cáo trong các tài liệu đã công bố [15, 16]

Để đảm bảo an toàn về kết cấu, các giá trị thích hợp của khối lượng thể tích chất thải rắn đô thị phải được lựa chọn dựa trên khả năng thay đổi của dữ liệu CTRSH tại một bãi chôn lấp cụ thể Điều tra thực nghiệm thể hiện các tài liệu đã công bố thì có sự thay đổi lớn giá trị trọng lượng đơn vị của CTRSH từ 8 - 21 kN/m3

Theo số liệu chính thức của Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường, Bộ Xây dựng Việt Nam (Thông tư 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD), KLTTR dao động từ 5.2 – 8.0 kN/m3, có sự khác biệt lớn giữa công bố của cơ quan chức năng và giá trị khảo sát thực tế đã công bố của các nhà nghiên cứu, điều này có thể dẫn đến có sự sai lệch trong cách tiếp cận trong công tác khảo sát, thiết kế, quản lý, vận hành, tối ưu công suất tiếp nhận cũng như phương án tái sử dụng các bãi chôn lấp và công trình xử lý chất thải có liên quan Cần có thí nghiệm, nghiên cứu, đánh giá lại KLTTR thực tế của rác thải trong các bãi chôn lấp tại Việt Nam từ đó đưa ra các khuyến cáo phù hợp cho công tác quản lý chất thải có liên quan

Về thành phần chất thải chôn lấp, qua khảo sát tại 6 thành phố (Hà Nội, Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, TP.HCM và Bắc Ninh) từ Bắc vào Nam [19] cho thấy có sự khác biệt về thành phần chất thải như Hình 1.1 bên dưới, sự khác biệt về thành phần kết hợp với sự khác nhau về quá trình, điều kiện tiếp nhận, phân loại, chôn lấp, phân hủy … tất yếu sẽ dẫn đến sự khác biệt về tính chất cơ lý của rác trong các công trình lưu chứa

Hình 1.1 Thành phần rác thải sinh hoạt ở một số tỉnh thành Việt Nam [19]

Các nghiên cứu thực nghiệm về CTRSH trên thế giới cho thấy giá trị khối lượng thể tích thay đổi từ 8 - 21 kN/m3 [17], điều này phụ thuộc khá nhiều vào sự phân hủy, lão hóa của rác và lún sụt, sắp xếp thành phần khung hạt của CTRSH Đối với CTRSH mới đổ, khối lượng thể tích thường bị ảnh hưởng bởi các lớp đất phủ, kỹ thuật đầm nén và thành phần chất thải với giá trị trọng lượng khoảng 9 kN/m3 đối với chất thải khô và 16-20 kN/m3 đối với chất thải phân hủy [18] Hơn nữa, chiều cao của bãi chôn lấp và khu vực lưu chứa, điều kiện phân hủy (như việc thu, xử lý nước rác, tiêu thoát khí sinh học) cũng có thể dẫn đến sự thay khối lượng thể tích CTRSH [15, 16] Khối lượng thể tích của CTRSH có thể thay đổi do một số yếu tố hoặc sự tổ hợp của các yếu tố đã nêu Hiện tại, tại Việt Nam gần như không có nghiên cứu độc lập được thực hiện để xác định KLTTR, đồng thời cũng chưa có phương pháp chuẩn nào được thiết lập để đánh giá, xác định KLTTR

1.2 Hiện trạng công tác quản lý, thiết kế công trình xử lý chất thải, bãi chôn lấp chất thải

Như đã nêu ở trên, CTRSH theo qui định tại Thông tư BXD có KLTTR dao động từ 5.2 - 8.0 kN/m3, việc thiết kế các công trình xử lý chất thải có liên quan thường sử dụng thông số này để tính toán (tùy trường hợp tính toán, tổ hợp lực bất lợi mà lựa chọn giá trị phù hợp)

01/2001/TTLT-BKHCNMT-Đối với các bãi chôn lấp tiếp nhận CTRSH thì khối lượng thể tích dùng để tính toán thường lấy là 9.0 kN/m3 (giá trị này được tính toán từ qui trình chôn lấp thông thường với 2m chất thải chôn lấp thì có 0.2 m đất phủ, trong đó KLTTR là 8.0 kN/m3 và đất phủ có trọng lượng đơn vị là 18.0 kN/m3) Gía trị KLTTR này thường là giá trị để tính toán ổn định công trình (trượt, lún sụt), kết cấu công trình (độ bền các lớp chống thấm, hệ thống đường ống thu nước rác, thu khí rác…) và các tính toán khác có liên quan thiết kế bãi chôn lấp

Hình 1.2 Rác san ủi, chôn lấp trong bãi chôn lấp, che phủ bạt và đất

Trong khi đó, việc cấp phép các công trình xử lý chất thải, nhất là các bãi chôn lấp chất thải thì theo qui định tại Thông tư 02/2022/TT-BTNMT, các bãi chôn lấp chất thải sẽ được cấp phép theo dung tích lưu chứa, cụ thể qui định tại điều 32 của Thông tư, việc đóng bãi chôn lấp tiến hành khi “Lượng chất thải rắn sinh hoạt được chôn lấp trong bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt đã đạt dung tích lớn nhất theo khả năng tiếp nhận đã được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt” Trong khi chi phí xử lý CTRSH tính theo trọng lượng đơn vị là kg hoặc tấn, theo công bố chi phí xử lý rác thải sinh hoạt của Bộ Xây dựng cho từng phương pháp, hình thức xử lý (văn bản số 1354/QĐ-BXD ngày

29/12/2017) là từ 100,000 đến 500,000 đồng/tấn tùy theo hình thưc xử lý và khối lượng xử lý Tương tự như công bố của Bộ Xây dựng, các tỉnh thành cũng công bố chi phí xử lý rác theo tấn; như tại Thành phố Hồ Chí Minh, theo quyết định số 38/2018/QĐ-UBND ngày 22/10/2018, đơn giá xử lý rác cao nhất mà ngân sách chi trả là 475,000 đồng/tấn; tỉnh Đồng Nai theo quyết định số 3794/QĐ-UBND ngày 16/10/2020, đơn giá xử lý rác từ 296,000 đến 496,000 đồng/tấn tùy theo hình thức xử lý

Một cách cơ học thì việc qui đổi khối lượng rác và thể tích thực hiện thông qua giá trị khối lượng đơn vị, khối lượng đơn vị không chính xác sẽ dẫn đến tranh cãi giữa các bên trong thiết kế, vận hành, quản lý chất thải là tất yếu Do đó, đề tài “Đặc tính về dung trọng của chất thải rắn đô thị ở các vùng phía Nam Việt Nam và các vấn đề quản lý chất thải có liên quan” được chọn thực hiện là cần thiết

Chương 2 Tổng quan tình hình nghiên cứu, mục tiêu và nhiệm vụ, phạm vi nghiên cứu, cơ sở lý luận và giả thuyết khoa học

2.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu

Việt Nam đang trong quá trình phát triển, tốc độ đô thị hóa ngày càng cao, vấn đề môi trường, xử lý rác thải đang được xã hội, Chính phủ, người dân quan tâm Định hướng quy hoạch chung cả nước, cũng như quy hoạch của từng vùng, quy hoạch của từng tỉnh, thành địa phương thì sẽ loại dần các hình thức xử lý chất thải gây ô nhiễm, có khả năng gây ô nhiễm, tồn lưu ô nhiễm, ưu tiên khuyến khích các loại hình xử lý chất thải trên cơ sở xem rác thải là nguồn tài nguyên, do đó các dự án đầu tư bãi chôn lấp chất thải sẽ dần dần được thay thế bằng các loại hình xử lý thân thiện, tối ưu hơn như đốt rác (có và không có thu hồi năng lượng), sản xuất phân vi sinh, đất sạch, phân compost, tái chế, tái sử dụng…

KLTTR được quan tâm trên cơ sở bối cảnh trên nhằm tối ưu hóa công suất tiếp nhận của các bãi chôn lấp, gia tăng công suất các bãi hiện hữu, thiết lập các phương án tái sử dụng bãi chôn lấp trên cơ sở tận dụng quỹ đất của từ bãi chôn lấp đã ngừng tiếp nhận rác Tuy nhiên, ở Việt Nam chưa có các nghiên cứu chuyên sâu về vấn đề này, trong khi thế giới đã có một số nghiên cứu có liên quan thể hiện sự thay đổi và xu hướng thay đổi của dung trọng rác sinh hoạt thay đổi theo thành phần, thời gian, không gian lưu chứa và tiếp nhận rác; các nghiên cứu đến từ các nước phát triển như Mỹ, Canada cũng như các quốc gia lận khu vực châu Á - Trung Quốc, Ấn Độ, Bangladesh … và các tổ chức quốc tế như World Bank, cụ thể như sau:

- Các tác giả Katelijn, V.D.B., Duong, C.T., Joan, M.N., Carsten, S., Gerard, S., Nguyen, T.K.T., Lieu, T.B., Bui đã thực hiện báo cáo Đánh giá công tác quản lý chất thải rắn sinh hoạt và chất thải công nghiệp nguy hại: Các phương án và hành động nhằm thực hiện chiến lược quốc gia, do Ngân hàng Quốc tế về Tái thiết và Phát triển/Ngân hàng Thế giới, Nhà xuất bản Hồng Đức xuất bản năm 2018 Các các giả đã khảo sát, thu thập, trình bày các thông tin chung về rác thải tại Việt Nam (thông qua một số thành phố đã khảo sát), nội dung bao gồm rác thải sinh hoạt, công nghiệp, rác nguy hại, cụ thể về thành phần, khối lượng và phương pháp thu gom, xử lý rác tại một số đô thị của Việt Nam, các chính sách, định

hướng quy hoạch có liên quan của Chính phủ và đề xuất các kịch bản, khuyến cáo có liên quan;

- Tác giả Zekkos, D., Bray, J.D., Kavazanjian, E., Matasovic, N., Rathje, E.M., Riemer, M.F., và cộng sự trong bài báo "Unit Weight of Municipal Solid Waste," xuất bản năm 2013 thuộc tạp chí Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, vol 132(10), pp 1250-1261, đã trình bày một số phương pháp, thí nghiệm xác định khối lượng thể tích rác tại Mỹ, Canada, trình bày công thức thực nghiệm xác định khối lượng thể tích rác theo chiều sâu trong các bãi chôn lấp;

- Các tác giả Raviteja, K., Basha, B.M.J.J.O.H trong bài báo "Characterization of Variability of Unit Weight and Shear Parameters of Municipal Solid Waste," vol 25(2), pp 04020077 thuộc tạp chí Journal of Hazardous, Toxic, and Radioactive Waste xuất bản năm 2021 tổng hợp các thông số đã công bố về tính chất cơ lý của rác và sử dụng các thuật toán thống kê để đưa ra kết quả phù hợp phục vụ cho việc tính toán, thiết kế các bãi chôn lấp;

- Tác giả Alam, O và công sự trong bài báo “An in-depth review on municipal solid waste management, treatment and disposal in Bangladesh,” Sustainable Cities and Society, vol 52, xuất bản năm 2020 có nêu tổng quan về rác sinh hoạt tại Bangladesk, lượng rác thải, thành phần rác sinh hoạt, tính chất hóa lý của rác thải, việc quản lý chất thải, tiếp nhận, xử lý, quá trình phân hủy rác trong các bãi chôn lấp, quá trình chuyển đổi từ đốt, chôn lấp không có kiểm soát sang chôn lấp hợp vệ sinh và các phương pháp xử lý chất thải có khả năng áp dụng tại Bangladesk;

- Tác giả Prajapati, K.K., Yadav, M., Singh, R.M., Parikh, P., Pareek, N., and Vivekanand, V trong bài báo “An overview of municipal solid waste management in Jaipur city, India - Current status, challenges and recommendations,” trên tạp chí Renewable and Sustainable Energy Reviews,

tính chất hóa lý của CTRSH và quản lý CTRSH hiện tại, những thách thức và đưa ra các khuyến nghị để cải thiện việc quản lý CTRSH cho thành phố Jaipur ở Rajasthan, Ấn Độ;

- Các tác giả Breitmeyer, R.J., Benson, C.H., and Edil, T.B (2020), “Effect of Changing Unit Weight and Decomposition on Unsaturated Hydraulics of Municipal Solid Waste in Bioreactor Landfills,” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, vol 146(5) phân tích ảnh hưởng việc thay đổi trọng lượng đơn vị khô đối với sự phân hủy của rác, các yếu tố thủy lực, nước rác và độ rỗng, thoát khí trong quá trình phản ứng sinh hóa trong bãi chôn lấp 2.2 Mục tiêu và nhiệm vụ, phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Mục tiêu và nhiệm vụ

Mục tiêu của nghiên cứu nhằm phân tích, đánh giá thực nghiệm về khối lượng thể tích của chất thải rắn đô thị ở miền Nam Việt Nam và các vấn đề quản lý chất thải có liên quan

Cụ thể, mục tiêu của luận văn:

- Xác định giá trị khối lượng thể tích rác trong các công trình bãi chôn lấp tại các tỉnh phía Nam thông qua các phương pháp thí nghiệm phù hợp với bối cảnh, điều kiện của từng vị trí; thông qua sự kết hợp các số liệu tính toán lý thuyết, đối chiếu với số liệu quan trắc thực tế; đối chiếu kết quả khối lượng thể tích rác thu được với các số liệu đã công bố của cơ quan chức năng, công bố của các bài báo khoa học

- Với các giá trị khối lượng thể tích rác thông qua nghiên cứu, đánh giá sự ảnh hưởng của khối lượng thể tích rác này đối với công tác quản lý chất thải, khảo sát, thiết kế các công trình chôn lấp chất thải, tái sử dụng bãi chôn lấp trong tương lai

- Từ kết quả nghiên cứu đề xuất giá trị khối lượng thể tích rác trong các bãi chôn lấp theo độ sâu, thời gian, đề xuất các vấn đề có liên quan đến công tác khảo sát xác định khối lượng thể tích rác, khảo sát địa chất, thiết kế và quản lý công trình xử lý, tái chế chất thải, tái sử dụng các bãi chôn lấp

Nghiên cứu trình bày trong luận văn này là cách tiếp cận thực nghiệm về khối lượng thể tích của chất thải rắn đô thị ở miền Nam Việt Nam Để đạt được mục tiêu, các phương pháp thí nghiệm khối lượng đơn vị CTRSH đã được thực hiện, ghi nhận tại một số bãi chôn lấp ở 04 tỉnh thành khu vực phía Nam của Việt Nam Bên cạnh đó, khối lượng thể tích CTRSH xác định cụ thể tại bãi chôn lấp đang hoạt động dựa trên việc tính toán tổng khối lượng và thể tích bãi chôn lấp tại cùng một thời điểm dựa trên cơ sở đối chiếu số liệu tiếp nhận rác, các điều kiện vận hành có liên quan, bối cảnh hiện trạng được ghi nhận trong quá trình vận hành bãi chôn lấp và các dữ liệu từ thiết bị quan trắc công trình đã được lắp đặt Cuối cùng, bằng cách so sánh kết quả thu được từ nghiên cứu với các tài liệu đã công bố trước đây để chứng minh tính đúng đắn của phương pháp thí nghiệm, tính toán đã thực hiện; đánh giá các phương pháp thí nghiệm đã triển khai, kết quả số liệu thu được và một số gợi ý, đề xuất cho việc quản lý chất thải, quản lý công trình xử lý chất thải ở Việt Nam

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu được giới hạn tại các bãi chôn lấp chất thải phân bổ phía Nam, bao gồm 02 tỉnh thành miền Đông Nam bộ (Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai) và 02 tỉnh miền Tây Nam bộ (Vĩnh Long, An Giang), với mẫu CTRSH được lấy từ các bãi chôn lấp rác nằm trên 04 tỉnh thành trên

2.3 Cơ sở lý luận và giả thuyết khoa học

Tại Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, CTRSH phát sinh từ hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người Rác có thành phần chủ yếu là các chất hữu cơ phân hủy nhanh (hơn 70%) Việc phân hủy các thành phần hữu cơ trong rác dưới tác động của môi trường xung quanh sẽ hình thành khí sinh học và nước rỉ rác tiêu thoát ra ngoài Việc phân hủy này đồng thời cũng giúp sắp xếp khung kết cấu vật chất của rác, dưới tác động của việc lèn, nén chặt các lớp rác bên trên, sự đầm nén trong quá trình chôn lấp rác thì các lớp rác bên dưới sẽ tự sắp xếp và có xu hướng lèn chặt, giảm độ rỗng qua đó gia tăng KLTTR so với các lớp bên trên Hình 2.2 bên dưới thể hiện mô hình bãi chôn lấp rác thải và thực tế rác chôn lấp trong bãi chôn lấp

Hình 2.2 Rác sinh hoạt chôn trong các BCL tại Vĩnh Long, mô hình BCL [21] Như đã nêu, khối lượng thể tích CTRSH theo công bố của cơ quan quản lý sau khi được đầm nén có giá trị từ 5.2 kN/m3 đến 8.0 kN/m3 (Thông tư 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD)

Theo số liệu của Dimitrios Zekkos [16] thì tại Mỹ, theo báo cáo của Ủy ban Địa kỹ thuật Môi trường TC5 (Konig và Jessberger 1997), trích dẫn dữ liệu của Fassett (1993) và các nhà nghiên cứu khác, báo cáo giá trị KLTTR từ 3.0 kN/m3 đối với chất thải chưa nén hoặc nén kém đến 17.0 kN/m3 đối với chất thải đã nén chặt Theo biên soạn của Zekkos và cộng sự (2005b), các giá trị của trọng lượng đơn vị chất thải rắn sinh hoạt tại chỗ được báo cáo tại 37 bãi chôn lấp khác nhau dao động từ 3.0 đến 20.0 kN/m3 Theo Landva và Clark [TLTK], một số bãi rác ở Canada, KLTTR hiện trường ghi nhận từ 8.0-17.0 kN/m3

Các số liệu từ các nguồn khác nhau có giá trị khác nhau, nhưng xu hướng chung là CTRSH chôn lấp được đầm chặt có giá trị cao hơn, CTRSH cũ có giá trị cao hơn CTRSH mới và CTRSH nằm bên dưới có KLTTR cao hơn rác nằm trên trong các bãi chôn lấp Việc lấy mẫu, nghiên cứu tổng hợp, tính toán các số liệu từ thực nghiệm của các bãi chôn lấp ở phía Nam Việt Nam phần nào sẽ làm sáng tỏ các nội dung trên

Chương 3 Phương pháp nghiên cứu, khối lượng thực hiện, kết quả nghiên cứu

Trên thực tế, tại Việt Nam cũng như các nước không có phương pháp chuẩn để xác định khối lượng thể tích của CTRSH Phần này trình bày một số phương pháp lấy mẫu nghiên cứu được thực hiện để xác định trọng lượng thể tích của CTRSH tại các bãi chôn lấp ở khu vực phía Nam Việt Nam Phương pháp thực hiện bao gồm việc lấy mẫu thực tế và phương thức tính toán dựa vào các thông số thiết kế và thông số trong quá trình vận hành có liên quan như đã nêu ở mục 2.2 ở trên

3.1 Phương pháp nghiên cứu

3.1.1 Phương pháp nghiên cứu lấy mẫu thực nghiệm xác định KLTTR

Phương pháp nghiên cứu lấy mẫu thực nghiệm xác định KLTTR được thực hiện dựa trên các điểm sau:

- Do tính chất cơ lý, sinh học của rác thải theo đổi theo thời gian, không gian lưu chứa rác nên việc lấy mẫu chất thải của từng bãi rác được thực hiện tùy theo điều kiện, bối cảnh của từng bãi rác nhằm đảm bảo mẫu lấy phản ánh tốt nhất khối lượng thể tích của rác thải

- Các phương pháp lấy mẫu cũng được tham khảo theo các phương pháp đã thực hiện trên thế giới

- Phương pháp thực hiện được đề xuất nhằm mục đích lấy được mẫu nguyên trạng tốt nhất trong điều kiện vật liệu đa thành phần, không đồng nhất của rác thải Phương pháp thí nghiệm lấy mẫu được thực hiện tại các bãi chôn lấp khác nhau theo 03 nhóm sau:

- Phương pháp 1: Lấy mẫu trực tiếp bằng dụng cụ đóng lấy mẫu trực tiếp, có thể là ống có đường kính xác định đóng vào rác để lấy mẫu, từ mẫu lấy được tiến hành cân xác định khối lượng và tính toán thể tích ống, xác định KLTTR tương ứng, phương pháp có thể áp dụng khi rác đã phân hủy một phần hoặc gần như toàn phần khi mà ống mẫu có thể đóng và lấy mẫu đại diện

- Phương pháp 2: Phương pháp lấy mẫu và do thể tích hình khối hiện trạng nơi đã lấy mẫu, đối với rác có nhiều thành phần, rác chưa phân hủy, rác ít ẩm, rác đa dạng kích cỡ thì việc đóng lấy mẫu sẽ khó khăn, do đó có thể áp dụng việc đào hố lấy mẫu, cân xác định khối lượng vật liệu rác được lấy ra và xác định thể tích hố đào để xác định khối lượng thể tích của CTRSH Nội dung chủ yếu của phương pháp là đào bóc rác, cân kiểm tra khối lượng và đo xác định thể tích phần ô đào đã bóc rác

- Phương pháp 3: Tương tự Phương pháp 2, tuy nhiên khối tích đào sẽ lớn hơn do sức tạp của thành phần rác, nước rác mà việc xác định diện tích hố đào sẽ khó khăn, hố đào có thể không ổn định, ngập nước, hoặc gây nguy hiểm cho việc đo kiểm tra Do đó, khi thí nghiệm xác định KLTTR, việc bóc rác khối lượng lớn do phương tiện cơ giới thực hiện, rác được đào đổ lên các xe thùng có thể tích xác định, cân xác định dung trọng rác từ đó tính toán KLTTR

- Phương pháp 4: Theo điều kiện tiếp nhận, vận chuyển rác, KLTTR có thể xác định theo qui trình thu gom, vận chuyển rác Cụ thể, rác thu từ các hộ gia đình, chuyển về các bãi chôn lấp thông qua xe ép kín áp lực ép 4kN/m2, sau đó chôn lấp trong bãi chôn lấp Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích rác triển khai theo trình tự trên, rác lấy mẫu thực tế trên bề mặt bãi chôn lấp về đưa vào ống piston thép ép kín với áp lực 4kN/m2, sau đó cân xác định trọng lượng và tính toán thể tích thực tế của ống piston, từ đó xác định khối lượng thể tích của rác Theo các phương pháp trên, các mẫu rác tại các bãi chôn lấp khác nhau tại tỉnh Vĩnh Long, An Giang, Đồng Nai được chọn để kiểm tra tính toán khối lượng thể tích của CTRSH Cụ thể như sau:

- Tại tỉnh Đồng Nai:

 Bãi rác Đồng Mu Rùa chứa rác tồn lưu trong nhiều năm của huyện Nhơn Trạch, rác đã phân hủy 01 phần nên Phương pháp 1 đã được triển khai thực hiện;

 Khu liên hiệp xử lý chất thải rắn Bàu Cạn, huyện Long Thành, có 02 BCL hợp vệ sinh tiếp nhận đồng thời nhiều loại rác như rác sinh hoạt mới, rác tồn lưu, bùn thải không nguy hại Phương pháp 3 đã được áp dụng - Tại tỉnh Vĩnh Long là các bãi rác trong Khu liên hợp xử lý rác Hòa Phú, xã Hòa

Phú, huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long tiếp nhận xử lý rác sinh hoạt hằng ngày trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long, Phương pháp 3 được áp dụng cho rác sinh hoạt mới tiếp nhận

- Tại tỉnh An Giang là các bãi rác tồn lưu tiếp nhận rác sinh hoạt tại các huyện của An Giang, bao gồm bãi rác tại các huyện, thị như:

 Bãi rác thị trấn An Phú, huyện An Phú;  Bãi rác phường Long Phú, huyện Tân Châu;  Bãi rác thị trấn Phú Mỹ, huyện Phú Tân

Rác chứa trong các bãi rác là rác sinh hoạt, tồn lưu nhiều năm, có lẫn nhiều thành phần, kích thước đa dạng nên Phương pháp số 2 đã được áp dụng

3.1.2 Phương thức tính toán dựa vào hồ sơ thiết kế, các thông số, kết quả trong quá trình vận hành

Phương pháp tính toán KLTTR dựa trên số liệu về tổng thể lượng rác tiếp nhận, đất phủ, lượng mưa, lượng nước rác bơm xử lý, lượng bốc hơi, tính toán lượng rác phân hủy… kết hợp đối chiếu số liệu lún sụt, áp lực đáy bãi chôn lấp để tính toán dung trọng thể tích rác Về cơ bản phương pháp xác định tổng khối lượng trong bãi chôn lấp và thể tích bãi chôn lấp từ đó xác định khối lượng thể tích rác Khối lượng thể tích rác xác định cơ bản theo công thức sau:

Trong đó: 

r : KLTTR;

 Tổng khối lượng (M), xác định thông qua các nhật ký vận hành (khối lượng rác, đất phủ trung gian đã tiếp nhận…), các bối cảnh, điều kiện môi trường có liên quan (lượng mưa, bốc hơi…) Tổng khối lượng bãi chôn

lấp tính toán xác định thông qua thực tế vận hành, đối chiếu so sánh với số liệu quan trắc áp lục đáy bãi chôn lấp

 Thể tích (V) = Thể tích hình học của bãi chôn lấp tại thời điểm xác định tổng khối lượng rác xác định thông qua số liệu khảo sát địa hình, kết hợp tính toán độ lún và đối chiếu số liệu quan trắc lún của công trình

Phương pháp áp dụng tính toán cho Bãi chôn lấp rác số 1A (BCL1A), Bãi chôn lấp rác số 2 (BCL02) tại Khu liên hiệp xử lý chất thải rắn Tây Bắc, huyện Củ Chi thành phố Hồ Chí Minh, kết quả tính toán phục vụ cho việc nâng công suất tiếp nhận của BCL02 Quá trình tính toán, phê duyệt và triển khai nâng sức chứa BCL02 thực hiện từ năm 2013-2015

3.2 Kết quả nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp nghiên cứu lấy mẫu thực nghiệm xác định KLTTR tại các bãi chôn lấp rác

Quá trình thực hiện và kết quả thực hiện xác định KLTTR tại các bãi chôn lấp rác thể hiện qua các mục dưới đây:

a Bãi rác Đồng Mu Rùa- tỉnh Đồng Nai

Bãi rác tạm Đồng Mu Rùa nằm tại xã Phước An, huyện Nhơn Trạch Bãi rác đã tồn tại nhiều năm nên lượng rác tồn lưu tương đối lớn Bãi rác Đồng Mu Rùa có diện tích khoảng 3ha, bề rộng bãi khoảng 80-180m, chiều dài bãi khoảng 200m Rác chôn đổ đống cao khoảng 5m, phần bên dưới mặt đất khoảng 3-5m Từ năm 2016, bãi rác đã được bố dỡ đi dời rác về Khu LH xử lý chất thải rắn sinh hoạt, công nghiệp và nguy hại tại Bàu Cạn, huyện Long Thành để xử lý

Hình 3.1 Bãi chôn lấp rác Đồng Mu Rùa [Google Earth]

Tại bãi rác Đồng Mu Rùa, Phương pháp 1 được áp dụng để xác định KLTTR, cụ thể sử dụng ống lấy mẫu bằng nhựa D220 dài 600mm (các ống lấy mẫu bằng thép thông thường có đường kính 50.8 mm đến 76.2 mm, đường kính khá nhỏ nên khó đóng lấy mẫu rác do dễ vào vướng các thành phần xơ, vật liệu dạng tấm hay có kích thước lớn), việc đóng lấy mẫu thực tế tại Bãi chôn lấp rác Đồng Mu Rùa, mẫu được khi phần lớn rác đã được di dời (tháng 04/2017), rác lấy từ bãi rác là rác cũ (rác tồn lưu nhiều năm, nằm trong bãi chôn lấp đã bóc dỡ các lớp mặt), nên rác đã phân hủy và việc đóng lấy mẫu có thể thực hiện được với ống nhựa có đường kính lớn

Hình 3.2 Lấy mẫu rác tại bãi rác Đồng Mu Rùa [Google Earth]

Các mẫu lấy phân bổ trên diện tích bãi chôn lấp tại các khu vực có thể tiếp cận Kết quả theo Phương pháp 1, KLTTR cho giá trị từ 9.9 kN/m3 đến 13.5 kN/m3, cụ thể như sau:

Bảng 3.1 Bảng giá trị khối lượng thể tích mẫu rác ở bãi rác Đồng Mu Rùa

1 M01 N100 39’ 57.4524”

E 1060 52’ 56.3484” 9.9 2 M02 N10E 1060 39’ 45,8928” 0 58’ 56.5248” 13.0 3 M03 N10E 1060 39’ 45.9684” 0 58’ 56.0316” 13.5

b Bãi chôn lấp rác sinh hoạt, công nghiệp và Bãi chôn lấp Hvs1 trong Khu liên hiệp xử lý CTR Bàu Cạn, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai:

Tại Khu liên hiệp xử lý CTR Bàu Cạn, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai tại thời điểm khảo sát có 02 bãi chôn lấp Bãi chôn lấp rác sinh hoạt, công nghiệp (BCL01) qui mô 1.4ha và bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh Hvs1 tiếp nhận rác thông thường không nguy hại Cả 02 bãi chôn lấp tiếp nhận đồng thời nhiều loại rác, rác tồn lưu đi dời từ bãi rác Đồng Mu Rùa, bãi rác tạm Bàu Cạn, rác sinh hoạt phát sinh mới trên địa bàn huyện Nhơn Trạch, Long Thành và các chất thải không nguy hại khác Phương pháp 3 được áp dụng để xác định KLTTR phù hợp với tính chất phức tạp của rác đã tiếp nhận, chôn lấp tại các bãi chôn lấp Trong đó:

- Đối với BCL01, thời điểm lấy mẫu là bãi rác đã phủ bạt, hoàn thiện chuẩn bị đóng bãi, rác chôn lấp trong bãi bao gồm nhiều loại rác (rác mới, rác tồn lưu tiếp nhận từ các bãi rác cũ, trong đó có từ bãi rác Đồng Mu Rùa), mẫu lấy trong lòng bãi chôn lấp ở độ sâu từ 4-6m tại các vị trí ngẫu nhiên trong bãi

Bảng 3.2 Kết quả dung trọng thể tích rác ở bãi chôn lấp BCL01

Hình 3.4 Hình ảnh bãi chôn lấp Hvs1- Khu liên hiệp xử lý CTR Bàu Cạn- Đồng Nai [Google Earth]

Kết quả giá trị KLTTR ghi nhận phân bổ từ 6.04 kN/m3 đến 12.88 kN/m3, chi tiết

Bảng 3.3 Kết quả dung trọng thể tích rác ở bãi chôn lấp Hvs1

1 1 N: 10E: 107043’45’’ 005’15’’ 6.04 2 2 N: 10E: 107043’45’’ 005’15’’ 8.87 3 3 N: 10E: 107043’45’’ 005’15’’ 12.17 4 4 N: 10E: 107043’45’’ 005’15’’ 11.34 5 5 N: 10E: 107043’45’’ 005’15’’ 12.88

Tại thời điểm khảo sát, rác sinh hoạt chuyển đến chôn lấp tại Khu liên hợp khoảng 300 tấn/ngày, và được chôn lấp vào Bãi chôn lấp hợp vệ sinh số 3

Hình 3.5 Hình ảnh bãi chôn lấp rác Hòa Phú- Vĩnh Long

Tổng thể rác sinh hoạt của các hộ gia đình ở Vĩnh Long được thu gom thông qua các điểm tập kết rác, chuyển về các bãi chôn lấp thông qua xe ép kín áp lực ép 4kN/m2, sau đó chôn lấp trong bãi chôn lấp Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích rác triển khai theo trình tự trên, Phương pháp 4, rác lấy mẫu thực tế trên bề mặt bãi chôn lấp về cho vào ống piston thép ép kín với áp lực 4kN/m2, sau đó cân xác định trọng lượng và tính toán thể tích thực tế của khoan piston, từ đó xác định khối lượng thể tích của rác Phương pháp này đã được Trung tâm Công nghệ và Môi trường (ENTEC) sử dụng đưa

vào báo cáo tổng kết dự án Điều tra hiện trạng xử lý và đề xuất các giải pháp quản lý tổng hợp chất thải rắn sinh hoạt tại tỉnh Vĩnh Long, giá trị KLTTR các mẫu trên mặt bãi chôn lấp thu được như sau:

Bảng 3.4 Kết quả KLTTR ở bãi chôn lấp Hòa Phú – Vĩnh Long STT KLTTR (kN/m3)

d Các bãi chôn lấp rác tại tỉnh An Giang:

Rác chôn trong các bãi chôn lấp tạm trên địa bàn tỉnh An Giang là rác sinh hoạt tồn lưu nhiều năm, các khu chôn rác ở các vị trí cao ít ngập nước, có hiện tượng rác đã được đốt nên việc lấy mẫu có thể thực hiện theo Phương pháp 2 Theo kết quả khảo sát thực hiện cho dự án tháng 12/2016 (phục vụ cho dự án Đóng cửa, xử lý ô nhiễm môi trường các bãi rác sinh hoạt trên địa bàn tỉnh An Giang), qui mô các bãi rác và phương án lấy mẫu rác xác định KLTTR như sau:

- Bãi rác phường Long Phú, huyện Tân Châu có diện tích khoảng 1.0 ha, cao khoảng 5-7m, sâu khoảng 3-5m so với cao độ mặt đất xung quanh Đào 02 hố thăm đò hình chóp cụt, sau đó lấy 02 mẫu xác định KLTTR theo chiều sâu - Bãi rác thị trấn An Phú, huyện An Phú có diện tích khoảng 0.8ha, cao khoảng 1-

2m, sâu khoảng 1-2m so với cao độ mặt đất xung quanh Đào lấy 02 mẫu xác định KLTTR theo chiều sâu

- Bãi rác thị trấn Phú Mỹ, huyện Phú Tân diện tích khoảng 1.4 ha, cao khoảng 3m, sâu khoảng 1-3m so với cao độ mặt đất xung quanh Đào 03 hố thăm đò hình chóp cụt, lấy 02 mẫu xác định KLTTR theo chiều sâu

2-Kết quả KLTTR thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3.5 Kết quả KLTTR ở bãi chôn lấp tỉnh An Giang STT Bãi rác KL

(kg)

Thể tích (m3)

KLTTR

(kN/m3) Ghi chú 1 Tân Châu 39.2 0.0606 6.47 Trên đỉnh

BCL1A diện tích 10ha và BCL02 diện tích 20ha nằm cạnh nhau trong Khu liên hiệp xử lý chất thải rắn Tây Bắc, hai bãi chôn lấp đều tiếp nhận chôn lấp rác sinh hoạt của thành phố Hồ Chí Minh Việc tính toán khối lượng thể tích rác được thực hiện nhằm mục đích thiết kế gia tăng công suất BCL02

Hình 3.6 Hình ảnh bãi chôn lấp rác 1A, số 2- Khu LHXL CTR Tây Bắc Củ Chi Khối lượng thể tích rác xác định cơ bản theo công thức (1):

 Thể tích (V) = Thể tích hình học tương ứng với chiều cao (V1) + thể tích lún nền do áp lực của rác chôn lấp (V2, theo số liệu đo đối chiếu với tính toán)

BCL02

BCL1A

Hình 3.7 Hình ảnh mô phỏng các thông số tính toán KLTTR Xác định M

Xác định khối lượng rác tiếp nhận, BCL1A tiếp nhận rác trong năm 2007-2008, trong đó năm 2007 tiếp nhận 613,904 tấn, năm 2008 là 572,580 tấn Như vậy khối lượng M1 là 1,186,484 tấn

Theo thành phần rác tiếp nhận của BCL1A, xác định tỷ lệ rác phân hủy nhanh và rác phân hủy chậm, xây dựng công thức hóa học của rác, xác định khối lượng rác phân hủy và còn lại theo từng năm, tính toán lượng rác còn lại tại thời điểm năm 2009 là 1,083,450 tấn (đây là năm có số liệu quan trắc lún, áp lực dưới đáy bãi chôn lấp để đánh giá kết hợp), như vậy khối lượng rác đã phân hủy là 103,034 tấn

Trong 1 tấn rác thì lượng khí phát tán tính toán là 161.480 m3 CH4 và 140.631m3 CO2, tương đương 385kg Với giả thuyết tính toán lượng khí trên, khối lượng rác đã mất đi do phân hủy thành khí biogas, M2, là 39,668 tấn Chi tiết công thức hóa học, lượng khí phân hủy trình bày trong phần Phụ lục số 1

Hình 3.8 Biểu đồ phân hủy rác chuẩn [20] và biểu đồ khối lượng rác tính toán theo khối lượng tiếp nhận còn lại trong bãi BCL1A theo thời gian

Khối lượng đất phủ, tính toán theo thiết kế bãi chôn lấp 1A (2m rác có 0.2 đất phủ), dung trọng đất phủ 1.8 tấn/m3, tổng lượng thể tích phủ là 99,384 m3 tương ứng tổng trọng lượng phủ, M3, là 178,891 tấn

Theo số liệu mưa và bốc hơi trong các năm 2007, 2008, 2009, tính toán lượng nước đi vào bãi và lượng mưa bốc hơi, khối lượng nước đi vào bãi, M4, là 162,547 tấn, chi tiết thể hiện bảng bên dưới

Bảng 3.6 Bảng tính lượng nước mưa, bốc hơi trong phạm vi BCL1A

Lượng bốc hơi (mm) 29,279 117,439 117,439 264,157 Lượng nước đi vào bãi chôn lấp (mm) 27,607 59,339 75,602 162,547

M1- M2 + M3 + M4 - M5 + M6 =

1,186,484 - 39,668 +162,547 + 178,891 – 146,000 + 0.7*650*150*1.8 = 1,465,104 tấn

(Trong khi khối lượng không kể lớp nền là:

1,165,765 - 31,691+162,547 + 178,891 – 146,000= 1,342,254 tấn.) Như vậy áp lực trung bình dưới đáy bãi chôn lấp là:

Hình 3.9 Bố trí thiết bị đo áp lực, chuyển vị, cấu tạo mặt cắt ngang BCL1A

Số liệu có sự chênh lệch khoảng 10-12% là có thể chấp nhận được, giá trị tính toán có được là giá trị trung bình và giá trị này nằm trong miền giá trị đo quan trắc thực tế, việc khác biệt giữ tính toán và kết quả đo thực tế có thể một hoặc tổ hợp nhiều nguyên nhân như lượng nước mưa có thể chảy tràn một phần ra bên ngoài, lượng bốc hơi chưa