Mở đầu I.Tổng quan và đặc điểm của phương pháp chôn lấp………………………………3 1. Tổng quan……………………………………………………………………3 2. Ưu nhược điểm của phương pháp chôn lấp…………………………………3 II. Quy hoạch, thiết kế, vận hành, đóng bãi, kiểm soát bãi chôn lấp………………4 1. Quy hoạch……………………………………………………………………4 2. Thiết kế hố chôn lấp và bãi chôn lấp………………………………………..5 2.1 Quy mô diện tích bãi chôn lấp…………………………………………..5 2.2 Thiết kế hố chôn lấp và bãi chôn lấp……………………………………6 2.3 Lớp chống thấm……………………………………………………..….11 2.4 Tính toán lượng nước rỉ rác và hệ thống thu gom, xử lý nước rác…….13 2.5 Tính toán thiết kế hệ thống thu khí bãi chôn lấp……………………...16 3. Quy trình vận hành bãi chôn lấp………………………………………..….31 4. Đóng bãi……………………………………………………………………32 5. Kiểm soát…………………………………………………………………...33 Kết luận.…………………………………………………………………………...34
Mục lục Mở đầu I.Tổng quan và đặc điểm của phương pháp chôn lấp………………………………3 1. Tổng quan……………………………………………………………………3 2. Ưu nhược điểm của phương pháp chôn lấp…………………………………3 II. Quy hoạch, thiết kế, vận hành, đóng bãi, kiểm soát bãi chôn lấp………………4 1. Quy hoạch……………………………………………………………………4 2. Thiết kế hố chôn lấp và bãi chôn lấp……………………………………… 5 2.1 Quy mô diện tích bãi chôn lấp………………………………………… 5 2.2 Thiết kế hố chôn lấp và bãi chôn lấp……………………………………6 2.3 Lớp chống thấm…………………………………………………… ….11 2.4 Tính toán lượng nước rỉ rác và hệ thống thu gom, xử lý nước rác…….13 2.5 Tính toán thiết kế hệ thống thu khí bãi chôn lấp…………………… 16 3. Quy trình vận hành bãi chôn lấp……………………………………… ….31 4. Đóng bãi……………………………………………………………………32 5. Kiểm soát………………………………………………………………… 33 Kết luận.………………………………………………………………………… 34 1 Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 Mở đầu: Trong xu thế phát triển kinh tế xã hội, với tốc độ đô thị hóa ngày càng tăng và sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch… kéo theo mức sống của người dân ngày càng tăng cao làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải trong công tác bảo vệ môi trường và sức khoẻ của cộng đồng dân cư. Lượng chất thải phát sinh từ những hoạt động sinh hoạt của người dân ngày một nhiều hơn, đa dạng hơn về thành phần và độc hại hơn về tính chất. Cách quản lý và xử lý chất thải rắn hầu hết ở các thành phố, thị xã, địa phương, ở nước ta hiện nay đều chưa đáp ứng được yêu cầu vệ sinh và bảo vệ môi trường. Không có những bước đi thích hợp, những quyết sách đúng đắn và những giải pháp đồng bộ, khoa học để quản lý chất thải rắn trong quy hoạch, xây dựng và quản lý các đô thị sẽ dẫn tới các hậu quả khôn lường, làm suy giảm chất lượng môi trường, kéo theo những mối nguy hại về sức khỏe cộng đồng, hạn chế sự phát triển của xã hội. Một trong những phương pháp xử lý chất thải rắn được coi là kinh tế nhất cả về đầu tư ban đầu cũng như quá trình vận hành là xử lý theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh. Đây là phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biến ở các quốc gia đang phát triển và thậm chí đối với nhiều quốc gia phát triển. Và đó cũng phương pháp mà nhóm em đang nghiên cứu và tìm hiểu “Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp chôn lấp” 2 Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 I. Tổng quan và đặc điểm của phương pháp chôn lấp 1. Tổng quan. Là phương pháp xử lý phổ biến, đơn giản, kinh tế so với các phương pháp khác. Được chấp nhận về mặt môi trường, được áp dụng ở nhiều nước. Là biện pháp thải bỏ cuối cùng đối với chất thải rắn( CTR) . Các loại CTR có thể chôn lấp: chất thải sinh hoạt đô thị, chất thải công nghiệp, chất thải nguy hại đã qua xử lý, tro xỉ của các lò thiêu, chất thải của quá trình làm phân hữu cơ và các quá trình tái chế chất thải. 2. Ưu nhược điểm của phương pháp chôn lấp. Ưu điểm của phương pháp chôn lấp: - Có thể xử lý được một lượng lớn chất thải rắn. - Chi phí điều hành các hoạt động của BCL không quá cao. - Do bị nén chặt và phủ đất lên trên nên các loại côn trùng, chuột bọ, ruồi muỗi khó có thể sinh sôi nảy nở. - Các loại hiện tượng cháy ngầm hay cháy bùng khó có thể xảy ra, ngoài ra còn giảm thiểu được mùi hôi thối gây ô nhiễm môi trường không khí. - Làm giảm nạn ô nhiễm môi trường nước ngầm và nước mặt. - Các BCL khi bị phủ đầy, chúng ta có thể sử dụng chúng thành công viên, làm nơi sinh sống hoặc các hoạt động khác. - Ngoài ra trong quá trình hoạt động bãi chon lấp chúng ta có thể thu hồi khí ga phục vụ phát điện hoặc các hoạt động khác. - BCL là phương pháp xử lý chất thải rắn rẻ tiền nhất đối với những nơi có thể sử dụng đất. - Đầu tư ban đầu thấp so với những phương pháp khác. - BCL là một phương pháp xử lý chất thải rắn triệt để không đòi hỏi các quá trình xử lý khác như xử lý cặn, xử lý các chất không thể sử dụng, loại bỏ độ ẩm( trong các phương pháp thiêu rác, phân hủy sinh học….) Nhược điểm của phương pháp chôn lấp: - Các BCL đòi hỏi diện tích đất đai lớn, một thành phố đông dân có số lượng rác thải càng nhiều thì diện tích bãi thải càng lớn. - Cần phải có đủ đất để phủ lấp lên chất thải rắn đã được nén chặt sau mỗi ngày. - Các lớp đất phủ ở các BCL thường hay bị gió thổi mòn và phát tán đi xa. - Đất trong BCL đã đầy có thể bị lún vì vậy cần được bảo dưỡng định kỳ. 3 Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 - Các BCL thường tạo ra khí methane hoặc hydrogen sunfite độc hại có khả năng gây nổ hoặc gây ngạt. Tuy nhiên người ta có thể thu hồi khí methane có thể đốt và cung cấp nhiệt II. Quy hoạch, thiết kế, vận hành, đóng bãi, kiểm soát bãi chôn lấp. Hình 1.1: Quy trình quản lý bãi chôn lấp 1. Quy hoạch - Chuẩn bị mặt bằng để xây dựng bãi rác. - Nơi chôn lấp rác phải thỏa mãn những tiêu chí quy định về quy hoạch sử dụng đất và bảo vệ môi trường: + Vị trí địa lý, địa hình. + khí hậu: chế độ nhiệt, chế độ mưa và độ ẩm, chế độ gió bão. - Kinh tế xã hội: dân số, thu nhập, văn hóa, giáo dục, ý tế, mục tiêu kinh tế, mục tiêu xã hội. - Hiện trạng phát sinh và thu gom, xử lý chất thải rắn của khu vực: hệ thống xe đẩy, hệ thống thùng chứa rác. 2. Thiết kế hố chôn lấp và bãi chôn lấp. 4 Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 Đào hố chôn lấp và chuẩn bị các kỹ thuật đáy bãi cũng như trên bề mặt. 2.1. Quy mô diện tích bãi chôn lấp Quy mô diện tích bãi chôn lấp được xác định trên cơ sở: Dân số, lượng chất thải hiện tại và tỷ lệ gia tăng dân số, tăng lượng chất thải trong suốt thời gian vận hành bãi chôn lấp. khả năng tăng trưởng kinh tế và định hướng phát triển đô thị Việc thiết kế bãi chôn lấp phải phù hợp với sức chứa của nó, ít nhất sử dụng được trong 5 đến 10 năm Thiết kế bãi chôn lấp sao cho tổng chiều cao của ô chôn lấp đạt 15 – 25 m tính từ đáy lên tới đỉnh. Tỷ lệ diện tích xây dựng các công trình phụ trợ: đường, đê kè, hệ thống thoát nước, dẫn nước, nhà kho, sân bãi, công trình xử lý nước rỉ rác, khí gas, hệ thống hàng rào, cây xanh, … chiếm khoảng 25 tổng diện tích bãi chôn lấp. Quy mô bãi chôn lấp có thể lựa chọn theo Thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT – BKHCNMT – BXD ban hành ngày 18/01/2001 “ Hướng dẫn quy định về bảo vệ môi trường, xây dựng và vận hành bãi chôn lấp chất thải rắn” Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh cho thành phố và các huyện lân cận giai đoạn 2015-2035. Biết tổng lượng mưa năm 2000mm, lượng bốc hơi trung bình tháng 80mm. Số dân thành phố 1,2 triệu dân, tốc độ gia tăng dân số tự nhiên là 1,09. Khối lượng rác phát sinh trên đầu người là 0,60kg/người/tháng. Tỷ lệ thu gom rác tính đến thời điểm này cuả thành phố đạt 70. Tỷ lệ thu gom tăng đều theo thời gian và đạt hiệu quả là 100 tới năm thứ 10 của quá trình hoạt động bãi rác. Thành phần các loại rác theo kg như sau: dễ phân hủy sinh học chiếm 68, có thể tái sinh chiếm 12, khó phân hủy 12 còn lại là loại trơ trong đó: Rác hữu cơ 56 , lá cây 12 giấy vụn 8 và các tạp chất không có khả năng phân hủy 4. Tỷ trọng rác thải của thành phố là 200kg/m 3 . Tỷ trọng sau đầm nén đạt 0,65 tấn/m 3 . 5 Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 2.2. Thiết kế hố chôn lấp và bãi chôn lấp Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh cho thành phố và các huyện lân cận giai đoạn 2015-2035. Biết tổng lượng mưa năm 2000mm, lượng bốc hơi trung bình tháng 80mm. Số dân thành phố 1,2 triệu dân, tốc độ gia tăng dân số tự nhiên là 1,09. Khối lượng rác phát sinh trên đầu người là 0,60kg/người/tháng. Tỷ lệ thu gom rác tính đến thời điểm này cuả thành phố đạt 70. Tỷ lệ thu gom tăng đều theo thời gian và đạt hiệu quả là 100 tới năm thứ 10 của quá trình hoạt động bãi rác. Thành phần các loại rác theo kg như sau: dễ phân hủy sinh học chiếm 68, có thể tái sinh chiếm 12, khó phân hủy 12 còn lại là loại trơ trong đó: Rác hữu cơ 56 , lá cây 12 giấy vụn 8, giấy bìa 8%, cao su 6%, thủy tinh 2%, gạch đá vỡ 8% và các tạp chất không có khả năng phân hủy 4. Tỷ trọng rác thải của thành phố là 520kg/m 3 . Tỷ trọng sau đầm nén đạt 0,65 tấn/m 3 . a) Dự báo dân số Năm Dân số (triệu người) Năm Dân số (triệu người) 2015 1.2 2025 1.33 2016 1.213 2026 1.344 2017 1.226 2027 1.36 2018 1.239 2028 1.375 2019 1.25 2029 1.39 2020 1.26 2030 1.4 2021 1.274 2031 1.415 2022 1.29 2032 1.43 2023 1.3 2033 1.445 2024 1.314 2034 1.46 2035 1.476 Bảng 2.1: Dự báo dân số của thành phố từ năm 2015 tới năm 2035 b) Dự báo chất thải rắn đô thị phát sinh hàng năm Lượng rác phát sinh theo từng năm 6 Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 Năm 2016: Lượng rác= hệ số phát thải * số dân năm 2016 * 365 Các năm tiếp theo lượng rác tăng thêm 1.09% so với năm trước cũng như tương đương với tăng dân số Năm Lượng rác( tấn/năm) Năm Lượng rác(tấn/năm) 2015 262800 2025 292889 2016 265664 2026 296081 2017 268559 2027 299308 2018 271486 2028 302570 2019 274445 2029 305868 2020 277436 2030 309201 2021 280460 2031 312571 2022 283517 2032 315978 2023 286607 2033 319422 2024 289731 2034 322903 2035 326422 Bảng 2.2: Dự báo chất thải rắn của thành phố từ năm 2015 tới năm 2035 Tổng lượng rác phát sinh trong 20 năm là: 6.163.736 tấn c) Lượng rác được thu gom Lượng rác thu gom = lượng rác phát sinh * tỷ lệ thu gom Theo giả thiết đầu bài từ năm 2015 tỷ lệ thu gom là 70% và tăng đều đạt hiệu quả là 100% cho tới năm thứ 10 . Và từ năm 2025 tới 2035 là tỷ lệ thu gom luôn đạt 100% 7 Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 Từ đó ta có được kết quả tính toán: Năm Lượng rác thu gom (tấn/năm) Lượng rác thu gom (tấn/ngày) Năm Lượng rác thu gom (tấn/năm) Lượng rác thu gom (tấn/ngày) 2015 183960 504 2025 292889 802.4 2016 193934 531.3 2026 296081 811.2 2017 204104 559.2 2027 299308 820 2018 214473 587.6 2028 302570 829 2019 225044 616.6 2029 305868 840 2020 235820 646.1 2030 309201 847.1 2021 246804 676.2 2031 312571 856.4 2022 258000 706.8 2032 315978 865.7 2023 269410 738.1 2033 319422 875.1 2024 281039 770 2034 322903 884.7 2035 326422 894.3 Bảng 2.3: lượng rác được thu gom của thành phố từ năm 2015 tới năm 2035 Tổng lượng rác thu gom trong 20 năm: 5.715.801 tấn d) Tính toán thiết kế bãi chôn lấp Ô chôn lấp được tiến hành lấp 1 lớp rác 2-2.2 m (chọn 2m) thì phủ 1 lớp trung gian ( bằng đất) dày 0.2. Rác thải được đưa đến bãi chôn lấp sẽ được đầm nén kỹ thuật và đạt tỷ trọng 0.52 tấn/m 3 . Khối lượng rác đem chôn lấp 5.715.801 tấn 8 Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 Hình 2.1: Tiết diện ô chôn lấp Giả sử ô chôn lấp có tiết diện đứng gồm 2 hình thang Thể tích rác thải cần chiếm chỗ là: W tc = M tg /b Trong đó: M tg - khối lượng rác thải đem chôn lấp b - tỷ trọng chất thải rắn sau đầm nén W tc = 5.715.801/0.65 = 8793540 m 3 Chọn chiều cao lý thuyết của ô chôn lấp là D = 25m = 2500 cm, lớp chất thải rắn (rác) d r = 200cm và lớp đất phủ xen kẽ d d = 20cm Số lớp rác chôn lấp (L) trong một ô chôn lấp: L = D/ (d r + d d ) = 2500/(200+20) = 11.36 lớp. Lấy tròn 11 lớp rác Chiều cao hữu dụng chứa rác: d 1 = d r * L = 2*11 = 22m Chiều cao của các lớp đất phủ: 9 Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 d 2 = d d * L = 0.2*5= 1m diện tích hữa dụng cần thiết để chôn lấp hết lượng rác tính toán: S tc = W tc /d 1 = 8793540/22 = 399706.36 (m 2 ) = 40 (ha) Nếu diện tích đất sử dụng xây dựng các công trình phụ trợ là 25% thì tổng diện tích bãi chôn lấp sẽ là 40*(1+0.25)=50 (ha) e) Tính toán diện tích các ô chôn lấp Theo số liệu tính toán, khối lượng chất thải rắn từ năm 2015 – 2030 là 6.163.736 và thời gian sử dụng là 20 năm. Diện tích sử dụng để chôn lấp là 40 ha, sẽ xây dựng 12 ô chôn lấp có diện tích, kích thước bằng nhau. Các ô chôn lấp sẽ được sử dụng theo thứ tự đánh số từ 1 đến 12, ô này lấp đầy sẽ sử dụng ô tiếp theo. Khối lượng chất thải rắn trong một ô chôn lấp: 5.715.801/12 = 476316.75 (tấn) Thể tích chất thải rắn trong một ô: 476317.75/0.65 = 732795 (m 3 ) Thể tích của một ô chôn lấp có thể tính như sau: V ô = V I + V II (***) V I = 1/3h 1 {a 1 b 1 + ab + (a 1 b 1 ab) 1/2 } V II = 1/3h 2 {a 2 b 2 +ab + (a 2 b 2 ab) 1/2 } Trong đó: V I : Thể tích phần chìm của ô chôn lấp. V II : Thể tích phần nổi của ô chôn lấp. h 1 : chiều cao phần chìm của ô chôn lấp (lấy = 10m) h 2 :chiều cao phần nổi của ô chôn lấp ( lấy = 15m) a,b : chiều cao, chiều rộng miệng ô chôn lấp. a 1 ,b 1 : chiều cao, chiều rộng đáy dưới ô chôn lấp. a 2 ,b 2 : chiều dài, chiều rộng đáy trên ô chôn lấp. Ta có : a 1 = a – 2h 1 = a – 20 10 Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 [...]... 117336495 6 121816321 2 125184078 2 Hình 2.6: sơ đồ bố trí thiết kế xây dựng bãi chôn lấp hợp vệ sinh Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 31 3 Quy trình vận hành bãi chôn lấp Hình 3.1: Quy trình vận hành bãi chôn lấp Từ sơ đồ vận hành bãi chôn lấp ta thấy rằng khi chất thải rắn đã được tập kết tại bãi chôn lấp với mục đích là phương pháp thải bỏ cuối cùng, CTR sẽ được cân Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 32... từ các hố thu về hệ thống xử lý nước rác cần thiết phải sử dụng bơm, sử dụng tuyến ống có áp dẫn nước về trạm xử lý Hệ thống các ống thu đặt theo vị trí thiết kế nằm trong lớp bảo vệ nền đáy ở khoảng cách theo từng lô chôn lấp và trong toàn bộ bãi rác dẫn ra hố thu gom Ống thu gom nước rác được đặt dọc theo khu chôn lấp Độ dốc thiết kế đáy cho từng ô chôn lấp là dốc từ phía các ống nhánh ra ống chính... mương thấp hơn đáy hố chôn rác khoảng 0.2m để nước rò rỉ từ các ống thu trong bãi rác có thể chảy vào rãnh thu gom Mương thu nước rò rỉ được xây dựng ở cuối hố chôn rác thành độ dốc để có thể thu nước về các hố gas, nước sau khi thu về hố gas được bơm qua trạm xử lý nước thải để xử lý 2.5 Tính toán thiết kế hệ thống thu khí bãi chôn lấp 2.5.1 Ước tính lượng khí sinh ra Xác định công thức phân tử của... 180m b1 = 150m a2 = 182.68m b2= 152.68m tính Vô theo công thức *** ta có: Vô = 767760 m3 12 ô chôn lấp có diện tích là: 200*170*12= 40 (ha) - Thi công ô chôn lấp có: Chiều dài mặt ô: 200m Chiều dài đáy ô: 170m Chiều rộng mặt ô: 180m Chiều rộng đáy ô: 150m Chiều cao ô: 10m ( phần chìm) 2.3 Lớp chống thấm a) Lớp lớt đáy Trong quá trình xử lý, vận hành bãi chôn lấp vấn đề nước rò rỉ là vấn đề rất đáng... được tập kết tại sân trung chuyển và trung chuyển bằng các loại xe có trong bãi rác và được đổ vào hố chôn lấp Khi rác thải được đổ xuống sẽ được các máy san, ủi, đầm, nén nhằm tối đa giảm kích thước của rác và cũng tăng khả năng chứa đựng thêm rác của ô chôn lấp Và trong quá trình đó chúng ta cần có thêm công tác phun thuốc diệt muỗi, ruồi, mầm bệnh nhằm đảm bảo vệ sinh tối đa cho công tác chôn lấp Trong... thông thu khí an toàn cho tới khi bãi rác được đóng là công tác cuối cùng của hệ thống vận hành bãi rác Việc đóng cửa bãi rác cần phải được quyết định của các sở ban ngành liên quan 4 Đóng bãi Việc đóng bãi chôn lấp được thực hiện khi: Lượng chất thải đã được chôn lấp trong BCL đã đạt được dung tích lớn nhất như thiết kế kỹ thuật Trình tự đóng bãi chôn lấp: Lớp đất phủ trên cùng có hàm lượng sét > 30, đảm... với cả đáy và vách hố chôn Đối với khu vực bãi chôn lấp CTR của thành phố nhóm đề xuất lớp lót đáy có cấu tạo từ dưới lên trên như sau: Hình 2.2: Lớp lót đáy ( hệ thống các tầng bảo vệ màng chống thấm nói trên phải được xử lý sao cho chúng có độ dốc bề mặt tối thiểu 3%) Kết cấu chống thấm mặt vách hố: Về cơ bản kết cấu chống thấm vách hố chôn lấp cũng bao gồm các lớp giống như kết cấu chống thấm đáy... được các diễn biến của môi trường do ảnh hưởng của bãi chôn lấp tạo nên Đối với bãi chôn lấp cần phải bố trí các trạm quan trắc tự động Bảo trì bề mặt bãi rác Địa sinh thái – CNMT – k55 nhóm 9 34 Kết luận Xử lý CTR bằng phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh – phương pháp hiệu quả về môi trường và hợp lý về kinh tế Phương pháp này phù hợp thành phần, tính chất rác thải của thành phố cũng như điều kiện tự... quá trình đổ rác, khi lớp rác đạt đến một chiều cao nhất định theo quy đinh, ta sẽ tiến hành phủ một lớp đất trung gian, lắp đặt giếng thu khí, và phủ bạt tách nước cho tới khi ô chôn lấp đầy Công việc vệ sinh công trường hàng ngày cần phải được tiến hành đều đặn, đúng quy trình nhằm ngăn chặn các mầm bệnh có thể phát sinh, đảm bảo trang thiết bị, máy móc, xe chuyển chở… luôn sạch sẽ, cũng như bãi chôn. .. sạch sẽ, cũng như bãi chôn lấp là một địa điểm an toàn Rồi tiếp tới là công tác kiểm tra kỹ thuật hàng ngày là rất quan trọng, khi rác phân hủy có thể gấy ra sụt lún cho các ô chôn lấp nên ta thường xuyên phải kiểm tra để có công tác khắc phục, kiểm tra hệ thống xử lý nước rác, hệ thống thu khí, kiểm tra phòng điều hành Công việc luôn được diễn ra và liên lục cho tới khi ô chôn lấp đầy thì sẽ tiến hành . hoạch……………………………………………………………………4 2. Thiết kế hố chôn lấp và bãi chôn lấp …………………………………… 5 2.1 Quy mô diện tích bãi chôn lấp ……………………………………… 5 2.2 Thiết kế hố chôn lấp và bãi chôn lấp …………………………………6 2.3 Lớp. thấm…………………………………………………… ….11 2.4 Tính toán lượng nước rỉ rác và hệ thống thu gom, xử lý nước rác…….13 2.5 Tính toán thiết kế hệ thống thu khí bãi chôn lấp ………………… 16 3. Quy trình vận hành bãi chôn lấp ……………………………………. đô thị Việc thiết kế bãi chôn lấp phải phù hợp với sức chứa của nó, ít nhất sử dụng được trong 5 đến 10 năm Thiết kế bãi chôn lấp sao cho tổng chiều cao của ô chôn lấp đạt 15 – 25 m tính từ đáy