LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay xã hội đang trên đà phát triển,các công nghệ tiên tiến được áp dụng vào quá trình xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng cũng như đầu tư vào quy trình sản xuất công nghệ ngày càng phong phú, đặc biệt là các ngành công nghiệp.cùng với sự phát triển đó môi trường cũng bị ảnh hưởng và chủ yếu theo hướng tiêu cực,đặc biệt là môi trường nước.bất cứ loại hình công nghiệp nào cũng sự dụng nguồn nước và thải ra không ít nước thải trong quá trình sản xuất vấn đề đặt ra là làm thế nào lượng nước xa ra đạt tiêu chuẩn về xả thải để thải ra song và tái sử dụng trong sản xuất. Bên cạnh đó một lượng nước rỉ ra từ các bãi chôn lấp chất thải rắn.lượng nước này không lớn nhưng lại ô nhiễm rất cao ,đó chính là nước rỉ rác,lượng nước rỉ rác này nếu không xử lí đúng mức sẽ ảnh hưởng tới môi trường đất sau đó vào mạch nước ngầm ảnh hưởng tới môi trường nước.chính vì thế việc xử lí nước rỉ rác từ các bãi chôn lấp cũng phần nào trở nên vô cùng cấp thiết.
Đề tài báo cáo Công nghệ xử lý nước rỉ rác CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 1 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay xã hội đang trên đà phát triển,các công nghệ tiên tiến được áp dụng vào quá trình xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng cũng như đầu tư vào quy trình sản xuất công nghệ ngày càng phong phú, đặc biệt là các ngành công nghiệp.cùng với sự phát triển đó môi trường cũng bị ảnh hưởng và chủ yếu theo hướng tiêu cực,đặc biệt là môi trường nước.bất cứ loại hình công nghiệp nào cũng sự dụng nguồn nước và thải ra không ít nước thải trong quá trình sản xuất vấn đề đặt ra là làm thế nào lượng nước xa ra đạt tiêu chuẩn về xả thải để thải ra song và tái sử dụng trong sản xuất. CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 2 Bên cạnh đó một lượng nước rỉ ra từ các bãi chôn lấp chất thải rắn.lượng nước này không lớn nhưng lại ô nhiễm rất cao ,đó chính là nước rỉ rác,lượng nước rỉ rác này nếu không xử lí đúng mức sẽ ảnh hưởng tới môi trường đất sau đó vào mạch nước ngầm ảnh hưởng tới môi trường nước.chính vì thế việc xử lí nước rỉ rác từ các bãi chôn lấp cũng phần nào trở nên vô cùng cấp thiết. Chúng em xin chân thành cảm ơn thấy ĐÀO MINH TRUNG, cùng tập thể lớp 10CDMT2 đã cho chúng em có cơ hội tìm hiểu về các phương pháp xử lí nước rỉ rác và đặc biệt là các công nghệ xử lí nước rỉ rác trong và ngoài nước hiện nay đang áp dụng. Nhóm mong được thầy và các bạn đóng góp ý kiến để hoàn thành bài tiểu luận này được tốt hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! SINH VIÊN THỰC HIỆN NHÓM 7 Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1-Đặc điểm chung về bãi chôn lấp chất thải rắn Rác thải đô thị bao gồm các loại rác sinh hoạt,công nghiệp,bệnh viện…là nhóm chất thải rắn phổ biến nhất có xu thế tăng cùng với sự phát triển của xã hội.số lượng rác thải được thu gom chủ yếu được xử lí bằng phương pháp chôn lấp. CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 3 Kĩ thuật chôn lấp là một kĩ thuật đơn giản nhưng khá phù hợp với điều kiện của nước ta hiện nay.tuy nhiên công nghệ chôn lấp cần phải xây dựng bãi,chôn lấp chống thấm đúng quy cách,ngoài ra nước rỉ rác cấn được thu gom để xử lí để bảo vệ nguồn nước ngầm cũng như nguồn nước mặt.quản lí bãi chôn lấp bao gồm việc quy hoạch,thiết kế, vận hành đóng bãi và kiễm soát bãi chôn lấp. CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 4 Hình 1:Sơ đồ chung bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh Quản lí và xử lí chất thải rắn là một yếu tố quyết định cho việc thiết kế và vận hành bãi chôn lấp chất thải rắn an toàn. Sự phân hủy tự nhiên của chất thải rắn kết hợp với quá trình thấm của nước mưa vào bãi chôn lấp kéo theo vô số các chất độc hại chảy xuống lớp đáy của bãi chôn lấp. Các yếu tố về địa lí ,địa chất cũng ảnh hưởng tới việc lan truyền nước rỉ rác ra môi trường. 1.2- Những giải pháp xử lý nước rỉ rác ở thành phố Hồ Chí Minh. 1.2.1- Giải pháp xử lý nước rỉ rác ở công trường chôn lấp rác Đông Thạnh. Ở công trường chôn lấp rác Đông Thạnh, ngay từ đầu những năm 2000, rất nhiều đơn vị tham gia nghiên cứu xử lý nước rỉ rác như Công ty Quốc Việt, Trung tâm Công nghệ và quản lý môi trường CENTEMA, Công ty TNHH Đức Lâm, Trung tâm tư vấn công nghệ và môi trường CTA, Công ty Cổ phần nước và phát CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 5 triển NUPHACO, Hội Hóa học Việt Nam. Công nghệ xử lý chủ yếu dựa vào phương pháp phân hủy sinh học nhưng nói chung hoạt động không ổn định,luôn gặp trục trặc, thậm chí như Công ty Đức Lâm, cho đến nay vẫn chưa xả thảiđược mét khối nước rỉ rác nào đạt yêu cầu . Tuy vậy, hiện nay hệ thống này phải tiếp nhận thêm nước rỉ rác 700-700 m3/ngày chở từ công trường Gò Cát về để xử lý tạm thời để hỗ trợ nhà máy xử lý nước Gò Cát trong thời gian bị sự cố kỹ thuật. 1.2.2- Giải pháp xử lý nước rỉ rác ở công trường chôn lấp rác Gò Cát Hệ thống xử lý nước rỉ rác ở công trường chôn lấp rác Gò Cát được xem là hệ thống xử lý nước rỉ rác hoàn chỉnh và quy mô nhất hiện nay ở TP Hồ Chí Minh Hệ thống xử lý do Công ty Vemier (Hà Lan) thiết kế, đầu tư thiết bị với công suất thiết kế 400 m3/ngày, với chất lượng nước sau khi xử lý phải đạt cột B theo TCVN 9545-1995, đã được Trung tâm Công nghệ môi trường ECO xây dựng. Công trình bắt đầu tiến hành xây dựng từ năm 2003, đưa vào hoạt động từ năm 2003, nhưng nước xả thải không đạt yêu cầu so với thiết kế nên đã thay đổi công nghệ, bổ sung thiết bị để hoàn chỉnh. 1.3.Tổng quan về nước rỉ rác 1.3.1.Sự hình thành nước rỉ rác. Nước rò rỉ từ bãi rác (nước rác) là nước bẩn thấm qua lớp rác, kéo theo các chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất dưới bãi chôn lấp. Trong giai đoạn hoạt động của bãi chôn lấp, nước rỉ rác hình thành chủ yếu do nước mưa và nước “ép” ra từ các lỗ rỗng của chất thải do các thiết bị đầm nén. Các nguồn chính tạo ra nước rò rỉ bao gồm nước từ phía trên bãi chôn lấp, độ ẩm của rác, nước từ vật liệu phủ, nước từ bùn nếu việc chôn bùn được cho phép. Việc mất đi của nước được tích trữ trong bãi rác bao gồm nước tiêu thụ trong các CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 6 phản ứng hình thành khí bãi rác, hơi nước bão hòa bốc hơi theo khí và nước thoát ra từ đáy bãi chôn lấp (nước rò rỉ). Điều kiện khí tượng, thủy văn, địa hình, địa chất của bãi rác, nhất là khí hậu, lượng mưa ảnh hưởng đáng kể đến lượng nước rò rỉ sinh ra. Tốc độ phát sinh nước rác dao động lớn theo các giai đoạn hoạt động khác nhau của bãi rác. Trong suốt những năm đầu tiên, phần lớn lượng nước mưa thâm nhập vào được hấp thụ và tích trữ trong các khe hở và lỗ rỗng của chất thải chôn lấp. Lưu lượng nước rò rỉ sẽ tăng lên dần trong suốt thời gian hoạt động và giảm dần sau khi đóng cửa bãi chôn lấp do lớp phủ cuối cùng và lớp thực vật trồng lên trên mặt giữ nước làm giảm độ ẩm thấm vào. 1.3.2 .Thành phần và tính chất nước rỉ rác. 1.3.2.1 Thành phần và nước tính chất rỉ rác. Thành phần nước rác thay đổi rất nhiều, phụ thuộc vào tuổi của bãi chôn lấp, loại rác, khí hậu. Mặt khác, độ dày, độ nén và lớp nguyên liệu phủ trên cùng cũng tác động lên thành phần nước rác…Song nước rỉ rác gồm 2 thành phần chính đó là các hợp chất hữu cơ và các hợp chất vô cơ. Các chất hữu cơ : Axit humic,axit funlvic,các hợp chất tananh,các loại hợp chất hữu cơ có nguồn gốc nhân tạo. Các chất vô cơ : Là các hợp chất của nitơ,photpho,lưu huỳnh. Thành phần và tính chất nước rò rỉ còn phụ thuộc vào các phản ứng lý, hóa, sinh xảy ra trong bãi chôn lấp. Các quá trình sinh hóa xảy ra trong bãi chôn lấp chủ yếu do hoạt động của các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ từ chất thải rắn làm nguồn dinh dưỡng cho hoạt động sống của chúng. CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 7 Các vi sinh vật tham gia vào quá trình phân giải trong bãi chôn lấp được chia thành các nhóm chủ yếu sau: – Các vi sinh vật ưa ẩm: phát triển mạnh ở nhiệt độ 0-20 0 C – Các vi sinh vật ưa ấm: phát triển mạnh ở nhiệt độ 20-40 0 C – Các vi sinh vật ưa nóng: phát triển mạnh ở nhiệt độ 40-70 0 C Sự phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp bao gồm các giai đoạn sau: Giai đoạn I – giai đoạn thích nghi ban đầu: chỉ sau một thời gian ngắn từ khi chất thải rắn được chôn lấp thì các quá trình phân hủy hiếu khí sẽ diễn ra, bởi vì trong bãi rác còn có một lượng không khí nhất định nào đó được giữ lại. Giai đoạn này có thể kéo một vài ngày cho đến vài tháng, phụ thuộc vào tốc độ phân hủy, nguồn vi sinh vật gồm có các loại vi sinh hiếu khí và kị khí. Giai đoạn II - giai đoạn chuyển tiếp: oxy bị cạn kiệt dần và sự phân hủy chuyển sang giai đoạn kị khí. Khi đó, nitrat và sulphat là chất nhận điện tử cho các phản ứng chuyển hóa sinh học và chuyển thành khí nitơ và hydro sulfit. Khi thế oxy hóa giảm, cộng đồng vi khuẩn chịu trách nhiệm phân hủy chất hữu cơ trong rác thải thành CH 4 , CO 2 sẽ bắt đầu quá trình 3 bước (thủy phân, lên men axit và lên men metan) chuyển hóa chất hữu cơ thành axit hữu cơ và các sản phẩm trung gian khác (giai đoạn III). Trong giai đoạn II, pH của nước rò rỉ sẽ giảm xuống do sự hình thành của các loại axit hữu cơ và ảnh hưởng của nồng độ CO 2 tăng lên trong bãi rác. Giai đoạn III - giai đoạn lên men axit: các vi sinh vật trong giai đoạn II được kích hoạt do việc tăng nồng độ các axit hữu cơ và lượng H 2 ít hơn. Bước đầu tiên trong quá trình 3 bước liên quan đến sự chuyển hóa các enzym trung gian (sự CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 8 thủy phân) của các hợp chất cao phân tử (lipit, polysacarit, protein) thành các chất đơn giản thích hợp cho vi sinh vật sử dụng. Tiếp theo là quá trình lên men axit. Trong bước này xảy ra quá trình chuyển hóa các chất hình thành ở bước trên thành các chất trung gian phân tử lượng thấp hơn như là axit acetic và nồng độ nhỏ axit fulvic, các axit hữu cơ khác. Khí cacbonic được tạo ra nhiều nhất trong giai đoạn này, một lượng nhỏ H 2 S cũng được hình thành. Giá trị pH của nước rò rỉ giảm xuống nhỏ hơn 5 do sự có mặt của các axit hữu cơ và khí CO 2 có trong bãi rác. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD 5 ), nhu cầu oxy hóa học (COD) và độ dẫn điện tăng lên đáng kể trong suốt giai đoạn III do sự hòa tan các axit hữu cơ vào nước rò rỉ. Do pH thấp, nên một số chất vô cơ chủ yếu là các kim loại nặng sẽ được hòa tan trong giai đoạn này. Nếu nước rò rỉ không được tuần hoàn thì nhiều thành phần dinh dưỡng cơ bản cũng bị loại bỏ theo nước rác ra khỏi bãi chôn lấp. Bãi chôn lấp chất thải rắn. CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 9 Giai đoạn IV – giai đoạn lên men metan: trong giai đoạn này nhóm vi sinh vật thứ hai chịu trách nhiệm chuyển hóa axit acetic và khí hydro hình thành từ giai đoạn trước thành CH 4 , CO 2 sẽ chiếm ưu thế. Đây là nhóm vi sinh vật kị khí nghiêm ngặt, được gọi là vi khuẩn metan. Trong giai đoạn này, sự hình thành metan và các axit hữu cơ xảy ra đồng thời mặc dù sự tạo thành axit giảm nhiều. Do các axit hữu cơ và H 2 bị chuyển hóa thành metan và cacbonic nên pH của nước rò rỉ tăng lên đáng kể trong khoảng từ 6,8 – 8,0. Giá trị BOD 5 , COD, nồng độ kim loại nặng và độ dẫn điện của nước rò rỉ giảm xuống trong giai đoạn này. Giai đoạn V- giai đoạn ổn định: giai đoạn ổn định xảy ra khi các vật liệu hữu cơ dễ phân hủy sinh học đã được chuyển hóa thành CH 4 , CO 2 trong giai đoạn IV. Nước sẽ tiếp tục di chuyển trong bãi chôn lấp làm các chất có khả năng phân hủy sinh học trước đó chưa được phân hủy sẽ tiếp tục đựơc chuyển hóa. Tốc độ phát sinh khí trong giai đoạn này giảm đáng kể, khí sinh ra chủ yếu là CH 4 và CO 2. Trong giai đoạn ổn định, nước rò rỉ chủ yếu axit humic và axit fulvic rất khó cho quá trình phân hủy sinh học diễn ra tiếp nữa. Tuy nhiên, khi bãi chôn lấp càng lâu năm thì hàm lượng axit humic và fulvic cũng giảm xuống. Bảng 2.1: Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rác của các bãi chôn lấp mới và lâu năm. Thành phần Giá trị, mg/l a Bãi mới (dưới 2 năm) Bãi lâu năm ( Trên 10 năm) Khoảng Trung bình BOD 5 2.000-55.000 10.000 100-200 TOC 1.500-20.000 6.000 80-160 CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 10 [...]... chuẩn thải Thông thường, công nghệ xử lý tùy thuộc chủ yếu vào đặc tính của nước rỉ rác Đồng thời, các điều kiện vị trí địa lý và tự nhiên của bãi chôn lấp cũng có vai trò nhất định trong việc quyết định lựa chọn công nghệ xử lý CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC 26 Chương III: CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC 3.1 .Công nghệ xử lí nước rỉ rác trong nước 3.1.1.Thành phần chỉ tiêu nước rỉ rác bãi chôn lấp Gò cát (2002)... Tạo thành dòng chảy,chảy vào các dòng nước mặt CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC 16 Chương II.TỒNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ 2.1 Các phương pháp xử lý nước rỉ rác Phương pháp xử lý nước rỉ rác gồm có xử lý sinh học, cơ học, hóa học hoặc liên kết các phương pháp này, xử lý cùng với nước thải sinh hoạt Để xử lý nước rỉ rác thì nên sử dụng phương pháp cơ học kết hợp xử lý sinh học và hóa học bởi vì quá trình... chất của nước rỉ rác Tuy nhiên, nước rỉ rác từ bãi rác mới chôn lấp thường có thành phần chất hữu cơ phân hủy sinh học cao, do đó việc sử dụng các quá trình xử lý sinh học sẽ mang lại hiệu quả cao hơn Quá trình xử lý hóa học thích hợp đối với xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp lâu năm CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC 17 Các vấn đề cần phải xem xét khi xử lý nước rác là: Mức độ ô nhiễm của nước rác Sự thay... thống thu gom và hệ thống xử lý cần đảm bảo cho những biến động về lưu lượng và tính chất nước rác Hệ thống xử lý phải có tính kế thừa Nghĩa là hệ thống xử lý phải có khả năng thay đổi phù hợp khi công suất của trạm ép rác tăng lên, hay có những biến động lớn về thành phần nước thải trong tương lai CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC 18 Công nghệ xử lý đảm bảo khả năng xử lý khi nước rác có những biến đổi theo... kéo dài CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC 31 Tốn nhiều năng lượng cho quá trình thổi khí 3.2 .Công nghệ nghệ xử lí nước rỉ rác ngoài nước 3.2.1.Thành phần nước rỉ rác của bãi chôn lấp chất thải sinh hoạt ở Mỹ Thông số Đầu vào (mg/l) Đầu ra(mg/l) pH 7.1 7.6 BOD5 8500 3 COD 11000 159 TSS 1340 169 Clorua 1070 191 Amonia 541 1,2 N-NO3 0.1 616 N-NO2 0.6 0.1 Sắt 10.4 0.6 Kẽm 0.53 0.12 CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC 32... Na2CO3 CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC 28 Polymer H2SO4 FeCl2 Lắng Hệ thống xử lý do Công ty Hà Lan Vermeer thiết kế và Công ty ECO lắp đặt và vận hành Mô hình anoxic Thuyết minh về công nghệ xử lí Công nghệ Vermeer Hà Lan là một công nghệ hoàn chỉnh bao gồm:khử cứng,khử BOD,khử màu,và cặn lơ lửng .Nước rác sau khi đi qua cột khử cứng ,nước sẽ đi vào bể kị khí UASB để khử phần lớn hàm lượng BOD có trong nước. .. thống xử lý của bãi chôn lấp 1 (USEPA) Ưu điểm Hiệu quả xử lí nitơ cao Chất lượng nước sau xử lí cao,tái xử dụng Xử lí được hám lượng BOD và COD cao Xử lí được hàm lượng kim loại nặng CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC 33 Khuyết điểm Phụ thuộc vào khả năng lắng của bể lắng Chi phí đầu tư xây dựng cao Tốn nhiều diện tích,hóa chất,năng lượng 3.3.Đề xuất công nghệ xử lí nước rỉ rác 3.3.1 Cơ sở lựa chọn công. .. theo thời gian Việc lựa chọn và xây dựng hệ thống xử lý ban đầu phải xem xét đến việc cải tiến, sửa đổi một cách dễ dàng và thuận tiện cho công nghệ xử lý tiếp theo 2.2.Các phương pháp xử lí Các phương pháp xử lý nước rỉ rác được cho trong bảng sau: Bảng 2.3: Các phương pháp xử lý nước rỉ rác Phương pháp xử lý Đặc điểm PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC A Điều hòa B Chắn rác C Lắng Điều hòa lưu lượng và nồng độ trên dòng... sinh học xảy ra trong hồ có thể là kị khí, tùy tiện hoặc hiếu khí Xử lý đất (land Tận dụng thực vật, đặc tính của đất và các hiện tượng treatment) D tự nhiên khác để xử lý nước rỉ rác bằng việc kết hợp các quá trình lý – hóa – sinh cùng xảy ra CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC 25 Tuần hoàn nước E Nước rỉ rác có nồng độ cao được tuần hoàn về bãi rác Ưu điểm: Hiệu quả cao,ổn định về tính sinh học Nguồn nguyên... đặc tính của nước rác làm cho công nghệ xử lý nước rác ở trạm trung chuyển này không thể áp dụng trực tiếp cho trạm trung chuyển khác Cần có những điều tra kỹ càng để xác định công nghệ xử lý thích hợp đối với từng trạm trung chuyển Sự dao động của tính chất và lưu lượng nước rác là khá lớn, cần phải xem xét và nghiên cứu kỹ khi thiết kế hệ thống xử lý Lưu lượng và tính chất của nước rác phụ thuộc . vào các dòng nước mặt . CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 16 Chương II.TỒNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ. 2.1. Các phương pháp xử lý nước rỉ rác. Phương pháp xử lý nước rỉ rác gồm có xử lý sinh học,. trình xử lý hóa học thích hợp đối với xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp lâu năm. CÔNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC RỈ RÁC. 17 Các vấn đề cần phải xem xét khi xử lý nước rác là: Mức độ ô nhiễm của nước rác. Sự. để xử lý tạm thời để hỗ trợ nhà máy xử lý nước Gò Cát trong thời gian bị sự cố kỹ thuật. 1.2.2- Giải pháp xử lý nước rỉ rác ở công trường chôn lấp rác Gò Cát Hệ thống xử lý nước rỉ rác ở công