Báo cáo bãi chôn lấp Quá trình sinh hóa và khí sinh học

Báo cáo bãi chôn lấp Quá trình sinh hóa và khí sinh học

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 cao đã làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải trong công tác bảo vệ môi trường và sức khỏe 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. [4]. Cách quản lý và xử lý chất thải rắn sinh hoạt của nước ta hiện nay đều chứ đáp ứng được các 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. Chôn lấp 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. Bãi chôn lấp là phương pháp thải bỏ chất thải răn kinh tế nhất và chấp nhận được về mặt môi trường. Ngay cả khi áp dụng các biện pháp giảm lượng chất thải, tái sinh, tái sử dụng và cả các kỹ thuật chuyển hóa chất thải, việc thải bỏ phần chất thải còn lại ra bãi chôn lấp vẫn là một khâu quan trọng trong chiến lược quản lý hợp nhất chất thải rắn. Tuy nhiên, một vấn đề lớn đang gặp phải hiện nay ở hầu hết các bãi chôn lấp đó là vấn đề ô nhiễm không khí cho khu vực xung quanh bãi chôn lấp gây ảnh hưởng rất lớn đến môi trường và sức khỏe con người. Các loại khí gây ra mùi và ô nhiễm chính ở đây là CO 2 và CH 4 - là hai loại khí độc và cũng là thành phần chủ yếu gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính. Vậy nguyên nhân hay quá trình vận hành nào gây ra hai loại khí này, đây là mục đích chúng ta cần phải nghiên cứu, tìm hiểu. Xuất phát từ lý do trên nhóm 7 đã thực hiện báo cáo “ Bãi chôn lấp: Qúa trình sinh hóa và khí sinh học” nhằm tìm hiểu nguyên nhân hình thành các loại khí gây ô nhiễm môi trường từ bãi chôn lấp, từ đó tìm ra giải pháp xử lý hiệu quả các loại các loại khí này. CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ BÃI CHÔN LẤP 1 1.1. Khái niệm về bãi chôn lấp Trong các phương pháp xử lý và tiêu hủy chất thải rắn, chôn lấp là phương pháp phổ biến và đơn giản nhất. Phương pháp này được áp dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới. Về thực chất, chôn lấp là phương pháp lưu giữ chất thải trong một bãi và có phủ đất lên trên. Chất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ bị tan rữa nhờ quá trình phân hủy sinh học bên trong để tạo ra sản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và một số khí như CO 2 , CH 4 . Như vậy về thực chất chôn lấp hợp vệ sinh chất thải rắn đô thị vừa là phương pháp tiêu hủy sinh học, vừa là biện pháp kiểm soát các thông số chất lượng môi trường trong quá trình phân hủy chất thải khi chôn lấp. Khái niệm: Bãi chôn lấp là một diện tích hoặc một khu đất đã được quy hoạch, được lựa chọn, thiết kế, xây dựng để chôn lấp chất thải rắn nhằm giảm tối đa các tác động tiêu cực của bãi chôn lấp tới môi trường (theo thông tư 01/2001/TTLT- BKHCNMT-BXD). Bãi chôn lấp bao gồm các ô chôn lấp chất thải, vùng đệm và công trình phụ trợ khác như trạm xử lý nước thải, khí thải, cung cấp điện, nước và văn phòng điều hành. Hình 1.1. Mô hình bãi chôn lấp chất thải rắn 1.2. Phân loại bãi chôn lấp Hiện nay trên thế giới thường sử dụng các loại bãi chôn lấp sau : Loại 1 - Bãi chôn lấp rác thải đô thị: loại này đòi hỏi có hệ thống thu gom và xử lý nước rò rỉ; hệ thống thu gom nước bề mặt, thu hồi khí tạo thành; Loại 2 – Bãi chôn lấp chất thải nguy hại: loại bãi này đòi hỏi phải có nhiều đầu tư về quản lý và được kiểm soát nghiêm ngặt trong quá trình thi công và vận hành; 2 Loại 3 – Bãi chôn lấp chất thải đã xác định: thường chôn lấp các loại chất thải đã được xác định trước như tro sau khi đốt, các loại chất thải công nghiệp khó phân hủy…  Theo cơ chế phân hủy sinh học, bãi chôn lấp được phân thành các loại - Bãi chôn lấp kị khí - Bãi chôn lấp kị khí với lớp phủ hàng ngày - Bãi chôn lấp vệ sinh kị khí với hệ thống thu gom nước rác - Bãi chôn lấp yếm khí với hệ thống thông gió tự nhiên; hệ thống thu gom và xử lý nước rác; - Bãi chôn lấp hiếu khí với nguồn cấp khí cưỡng bức.  Theo phương thức vận hành, bãi chôn lấp được phân loại thành - Bãi chôn lấp khô: là dạng phổ biến nhất để chôn lấp chất thải sinh hoạt và chất thải công nghiệp. Chất thải được chôn lấp ở dạng khô hoặc dạng ướt tự nhiên trong đất khô và có độ ẩm tự nhiên. Đôi khi cần phải tưới nước cho chất thải khô để tránh bụi khi vận chuyển và tạo độ ẩm cần thiết. Bãi chôn lấp được xây dựng ở nơi khô ráo. - Bãi chôn lấp ướt: là bãi chôn lấp dùng để chôn lấp chất thải dưới dạng bùn nhão. - Bãi chôn lấp hỗn hợp khô, ướt: là nơi dùng để chôn lấp chất thải thông thường và cả bùn nhão. - Bãi chôn lấp nổi: là bãi chôn lấp xây nổi trên mặt đất ở những nơi có địa hình bằng phẳng, hoặc không dốc lắm (vùng đồi gò). Chất thải được chất thành đống cao đến 15 m. Trong trường hợp này xung quanh bãi phải có các đê và đê phải không thấm để ngăn chặn quan hệ nước rác với nước mặt xung quanh. - Bãi chôn lấp chìm: là loại bãi chìm dưới mặt đất hoặc tận dụng các hồ tự nhiên, moong khai thác cũ, hào, mương, rãnh - Bãi chôn lấp kết hợp chìm nổi: là loại bãi xây dựng nửa chìm, nửa nổi. Chất thải không chỉ được chôn lấp đầy hố mà sau đó tiếp tục được chất đống lên trên. - Bãi chôn lấp ở các khe núi: là loại bãi được hình thành bằng cách tận dụng khe núi ở các vùng núi, đồi cao. 1.3. Điều kiện chôn lấp các chất thải rắn tại bãi chôn lấp Chất thải rắn được chấp nhận chôn lấp tại bãi chôn lấp hợp vệ sinh là tất cả các chất thải không nguy hại, có khả năng phân hủy tự nhiên theo thời gian, bao gồm: - Rác thải gia đình. - Rác thải chợ, đường phố. - Giấy, bìa, cành cây nhỏ và lá cây. - Tro, củi gỗ mục, vãi, đồ da (trừ phế thải da có chứa crôm). - Rác thải từ văn phòng khách sạn, nhà hàng ăn uống. - Phế thải sản xuất không nằm trong danh mục rác thải nguy hại từ các ngành công nghiệp (chế biến lương thực, thực phẩm, thủy sản, rượu bia giải khát, giấy, giày, da…). 3 - Bùn sệt thu được từ các trạm xử lý nước (đô thị và công nghiệp) có cặn khô lớn hơn 20%. - Phế thải nhựa tổng hợp - Tro xỉ không chứa các thành phần nguy hại được sinh ra từ quá trình đốt rác thải. - Tro xỉ từ quá trình đốt nhiên liệu.  Rác thải không được chấp nhận chôn lấp tại bãi chôn lấp hợp vệ sinh là tất cả các loại rác có các đặc tính sau: - Rác thải thuộc danh mục rác thải nguy hại (quản lý đặc biệt theo quy chế quản lý rác thải nguy hại được ban hành kèm theo nghị định của chính phủ). - Rác thải có đặc tính lây nhiễm. - Rác thải phóng xạ bao gồm những chất có chứa một hoặc nhiều hạt nhân phóng xạ theo quy chế an toàn phóng xạ. - Các loại tồn dư của thuốc bảo vệ thực vật và những phế thải có chứa hàm lượng PCB cao hơn 50 mg/kg. - Rác thải dễ cháy và nổ. - Bùn sệt từ các trạm xử lý nước (đô thị và công nghiệp) có hàm lượng cặn khô thấp hơn 20%. - Đồ dùng gia đình có thể tích to, cồng kềnh như giường, tủ, bàn, tủ lạnh… - Các phế thải vật liệu xây dựng, khai khoáng. - Các loại đất có nhiễm các thành phần nguy hại vượt quá tiêu chuẩn TCVN 5941 – 1995 quy định đối với chất lượng đất. - Các loại xác súc vật với khối lượng lớn. 1.4. Các vấn đề môi trường của bãi chôn lấp 1.4.1. Nước rỉ rác Trong quá trình vận hành bãi chôn lấp, một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn nhất đến môi trường, đặc biệt là môi trường nước (nước ngầm và nước mặt), là nước rỉ rác từ bãi chôn lấp. Lượng nước này tuy không lớn nhưng lại mang một hàm lượng ô nhiễm rất cao, nếu nước rỉ rác không được xử lý đúng mức thì nó có thể xâm nhập vào môi trường đất sau đó đi vào các mạch nước ngầm làm ô nhiễm nguồn nước ngầm và có thể làm biến đổi đặc tính của đất, chính vì thế mà vấn đề xử lý nước rác rò rỉ từ các bãi chôn lấp cũng phần nào trở nên vô cùng cấp thiết. Thành phần nước rác rò rỉ rất phức tạp trong đó ô nhiễm chất hữu cơ là chủ yếu, bên cạnh còn ô nhiễm chất vô cơ. Thật khó có thể tối ưu hoá phương pháp xử lý nước rác rò rỉ vì đặc tính của nước rác rất phức tạp và bị thay đổi theo thời gian. Nước rác rò rỉ có chứa lượng lớn hợp chất hữu cơ rất bền với quá trình phân huỷ vi sinh. Vì vậy, không thể chọn đơn thuần phương pháp sinh học để xử lý loại nước này mà ta phải chọn các phương pháp xử lý hoá lí khác ngay cả bằng kĩ thuật ôxy hoá tiên tiến. 1.4.2. Ô nhiễm không khí 4 Nguồn ô nhiễm đáng kể thứ hai là khí và mùi phát sinh từ bãi chôn lấp. Khí thải từ bãi chôn lấp chủ yếu là CH 4 và CO 2 phát sinh với khối lượng lớn từ quá trình vận hành bãi chôn lấp. Đây là loại khí gây hiệu ứng nhà kính, đặc biệt CH 4 có khả năng gây hiệu ứng nhà kính gấp 20 lần CO 2 . Nếu lượng khí này không được thu gom và xử lý hoặc tái chế sử dụng, chúng sẽ góp phần ảnh hưởng đến sự nóng lên của khí hậu toàn cầu. Đặc biệt, Nếu khí CH4 tồn tại trong không khí ở nồng độ từ 5 – 15% sẽ phát nổ. Do hàm lượng O2 tồn tại trong bãi chôn lấp ít nên khi nồng độ khí CH 4 đạt ngưỡng tới hạn vẫn ít có khả năng gây nổ bãi chôn lấp. Tuy nhiên, nếu các khí bãi chôn lấp thoát ra bên ngoài và tiếp xúc với không khí, có khả năng hình thành hỗn hợp khí metan ở giới hạn gây nổ. Ngoài ra, mùi phát sinh từ bãi chôn lấp rất khó chịu, chủ yếu sinh ra từ hồ chứa nước rò rỉ và sàn phân loại, có khả năng ảnh hưởng trên phạm vi nhiều kilomet xung quanh bãi chôn lấp, ảnh hưởng lớn đến sinh hoạt và sức khỏe dân sinh sống quanh đấy.  Ưu điểm của phương pháp chôn lấp - Có thể xử lý một lượng chất thải rắn lớn - Chi phí đầu tư ban đầu và chi phí điều hành các hoạt động của bãi chôn lấp không quá cao - Bãi chôn lấp sau khi đóng cửa được sử dụng làm công viên, làm nơi sinh sống hoặc các hoạt động khác - Có thể thu hồi khí gas phục vụ phát điện hoặc các hoạt động khác - Là 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 - Bãi chôn lấp là một phương pháp linh hoạt, khi cần có thể tăng số lượng rác đổ vào bãi rác đồng thời chỉ thêm một ít nhân lực hoặc thiết bị.  Nhược điểm của phương pháp - Bãi chôn lấp đòi hỏi diện tích đất đai lớn - Bãi chôn lấp nằm trong khu vực dân cư sẽ gây sự phản đối của dư luận công chúng. Nếu bãi chôn lấp đi vào hoạt động các loại khí ở bãi chôn lấp gây ô nhiễm không khí, ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe người dân. - Một bãi rác vệ sinh hoàn chỉnh đòi sẽ phải thực hiện và đòi hỏi bão dưỡng định kỳ. - Cần phải có đủ đất để phủ lấp lên chất thải rắn đã được nén chặt sau mỗi ngày 5 CHƯƠNG 2. BÃI CHÔN LẤP: QUÁ TRÌNH SINH HÓA VÀ KHÍ SINH HỌC 2.1. Quá trình sinh hóa diễn ra tại bãi chôn lấp rác thải 2.1.1. Cơ chế sinh hóa của quá trình phân hủy sinh học trong bãi chôn lấp Các quá trình sinh hóa diễn ra ở bãi chôn lấp chủ yếu do hoạt động của các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng cho các hoạt động sống của chúng. Các loại vi sinh vật bao gồm: vi khuẩn, nấm men và nấm mốc. Các loại vi khuẩn và nấm đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân giải các hợp chất [1]. Cơ chế sinh hóa của các quá trình phân hủy trong các bãi chôn lấp trải qua 5 giai đoạn và được thể hiện ở hình 1.  Giai đoạn I: Phân hủy hiếu khí Thời kỳ ban đầu, chỉ một thời gian ngắn sau khi bãi rác đi vào hoạt động quá trình phân hủy hiếu khí được diễn ra, ở giai đoạn này các chất hữu cơ dễ bị oxy hóa sinh hóa thành dạng đơn giản như protêin, tinh bột, chất béo và một lượng năng lượng tỏa ra rất lớn và vì thế có tồn tại một lượng năng lượng đáng kể ở dạng nhiệt. Lượng nhiệt 6 năng được tạo thành bên trong các ô chôn lấp được tạo ra nhiều hơn so với lượng nhiệt năng được thoát ra bên ngoài và do đó nhiệt độ bên trong các ô được tăng lên. Giá trị nhiệt độ tăng tới 60 0 C – 70 0 C được kéo dài trong thời gian khoảng 30 ngày. Ở khoảng nhiệt độ này, các phản ứng hóa học diễn ra sẽ trội hơn các phản ứng vi sinh vật bởi vì hầu hết các chủng sinh vật bị tiêu diệt ở nhiệt độ 70 0 C. Các phản ứng hóa học ở nhiệt độ này được diễn ra với tốc độ nhanh. Trong quá trình phân hủy hiếu khí, các polyme ở dạng đa phân tử được vi sinh vật chuyển hóa sang dạng đơn phân tử tồn tại ở dạng tự do. Các polyme đơn phân tử sau đó lại được vi sinh vật hấp thụ, sử dụng trong việc tiếp nhận năng lượng để kiến tạo nên tế bào mới  Giai đoạn II: Phân hủy kỵ khí Khi oxy trong rác bị cạn kiệt thì sự phân huỷ chuyển sang dạng phân huỷ kỵ khí. Khi bãi rác bắt đầu chuyển sang phân huỷ kỵ khí thì nitrate và sulfate (những chất nhận điện tử trong các phản ứng chuyển hoá sinh học) thường bị khử thành khí nitrogen N 2 và H 2 S. Khi thế oxi hoá khử giảm, cộng đồng vi khuẩn thực hiện quá trình thuỷ phân và chuyển hoá các hợp chất cao phân tử (lipid, polysacchrides, proteins, nucleic acids) do các enzyme trung gian thành các hợp chất đơn giản hơn thích hợp cho các vi sinh vật. Các vi sinh vật sử dụng các hợp chất đơn giản này như nguồn năng lượng và carbon cho tế bào của chúng. Trong giai đoạn II, pH của nước rò rỉ sẽ giảm xuống do sự hình thành các acid hữu cơ và ảnh hưởng của sự tăng nồng độ CO 2 trong bãi rác.  Giai đoạn III: Lên men axit Các vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men là nhóm vi sinh vật dị dưỡng trong điều kiện yếm khí lẫn kị khí nghiêm ngặt. Các chất hữu cơ dạng đơn giản, các amino axit, đường… được chuyển hóa thành các axit béo dễ bay hơi (VFA), alcohols, khí cacbonic và khí nitơ. Các axit béo dễ bay hơi (VFA), alcohols sau đó lại được chuyển hóa tiếp tục với sự tham gia của cả các vi sinh vật axeton và các vi sinh vật khử sunphat. Các vi sinh vật axeton tạo ra axit axetic, khí cacbonic còn các vi khuẩn khử sunphat thì chỉ tạo ra khí nitơ và khí cacbonic. Các chất này là nguồn nguyên liệu ban đầu của quá trình lên men hóa. Trong giai đoạn này, pH của nước rò rỉ sẽ giảm xuống đến giá trị < 5 do sự có mặt của các axit hữu cơ và CO 2 trong bãi rác. BOD 5 , COD và độ dẫn điện tăng lên đáng kể trong suốt giai đoạn này do sự hoà tan các axit hữu cơ vào trong nước rò rỉ. Mặt khác, Do pH của nước rò rỉ thấp nên một số thành phần vô cơ, chủ yếu là kim loại nặng sẽ được hoà tan trong giai đoạn này.  Giai đoạn IV: Lên men metan 7 Vi khuẩn tạo metan là những vi khuẩn thuộc nhóm vi sinh vật kị khí bắt buộc. Có hai nhóm vi sinh vật chủ yếu tham gia vào quá trình tạo metan: phần lớn là nhóm các vi sinh vật tạo metan từ khí nitơ và khí cacbonic, phần nhỏ (gồm 2-3 chủng loài) là những vi sinh vật tạo metan từ axit axetic. Trong tổng hợp khí metan tạo thành từ bãi chôn lấp thì có tới 70% được tạo thành từ axit axetic. Trong giai đoạn này, do các axít và hydrogen bị chuyển hoá thành CH 4 và CO 2 nên pH nước rò rỉ trong bãi rác sẽ tăng lên để đạt giá trị trung bình hoá từ 6,8 đến 8. Giá trị BOD 5 , COD, nồng độ kim loại nặng và độ dẫn điện của nước rò rỉ giảm xuống. Nếu như có tồn tại nhiều sunphat trong các ô rác chôn lấp thì các vi khuẩn khử sunphat sẽ mang tính trội hơn vi khuẩn metan và như vậy sẽ không có khí metan tạo thành nếu sunphat vẫn tồn tại. Hàm lượng sunphat có nhiều trong chất thải xây dựng, vì vậy điều này phải được quan tâm tránh không đổ phế thải vào bãi chôn lấp rác đô thị để tạo điều kiện cho quá trình hình thàn khí metan.  Giai đoạn V: giai đoạn ổn định Giai đoạn ổn định xảy ra sau khi các vật liệu hữu cơ dễ phân huỷ sinh học được chuyển hoá thành CH 4 và CO 2 trong giai đoạn IV. Một nhóm vi khuẩn hiếu khí sẽ bắt đầu có mặt và oxy hoá metan thành CO 2 . Trong suốt giai đoạn ổn định, nước rò rỉ thường chứa axít humic và axít fulvic rất khó cho quá trình sinh học diễn ra tiếp nữa. [1]. Tóm lại, rác thải hữu cơ tại các bãi chôn lấp được phân hủy theo nhiều giai đoạn chuyển hóa sinh học khác nhau để tạo ra sản phẩm cuối cùng trong các bãi chôn lấp l à khí metan, khí cacbonic và nước. 8 Hình 2.1. Cơ chế sinh hóa của quá trình phân hủy sinh học trong các bãi chôn lấp[1] 2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy sinh học trong bãi chôn lấp Như đã biết, các quá trình sinh hóa diễn ra ở bãi chôn lấp chủ yếu nhờ vào hoạt động của các vi sinh vật ở trong bãi chôn lấp. Tuy nhiên, các yếu tố môi trường bãi chôn lấp lại ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của chúng. Mặt khác, Quá trình phân hủy sinh học trong bãi chôn lấp thường xảy ra với tốc độ chậm, do vậy việc tạo điều kiện thích hợp cho tập đoàn vi sinh vật phát triển tốt nhất, có hiệu quả phân hủy sinh học cao có thể coi là chìa khóa của công nghệ phân hủy sinh học. Các nhà khoa học đã 9 nghiên cứu, tìm hiểu và đưa ra được điều kiện môi trường thích hợp để vi sinh vật có thể phát triển tốt nhất như sau: Bảng 2.1. Các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới vi sinh vật [1] Yếu tố môi trường Khoảng giá trị Nhiệt độ, 0 C Nồng độ muối, %NaCl pH nồng độ oxy, % Áp suất, Mpa Ánh sáng -8 ÷ +110 0 – 3 1,0 – 12 0 – 30 0 – 115 Bóng tối – ánh sáng mạnh Các vi sinh vật tham gia vào quá trình tham gia vào quá trình phân giải tại bãi chôn lấp được chia thành 3 nhóm chủ yếu sau: - Các vi sinh vật ưa ẩm: phát triển mạnh mẽ ở nhiệt độ từ 0 – 20 0 C. - Các vi sinh vật ưa ấm: phát triển mạnh mẽ ở nhiệt độ từ 2 – 40 0 C. - Các vi sinh vật ưa nóng: phát triển mạnh mẽ ở nhiệt độ từ 40 – 70 0 C. Ngoài ra, Các giai đoạn trong quá trình phân hủy sinh học này xảy ra theo những khoảng thời gian khác nhau tuỳ thuộc vào sự phân bố thành phần chất hữu cơ trong bãi chôn lấp, vào lượng chất dinh dưỡng, độ ẩm của rác thải, độ ẩm của khu vực chôn lấp và mức độ ép rác. Nếu không đủ ẩm, tốc độ sinh khí bãi chôn lấp sẽ giảm. Sự gia tăng mật độ chôn lấp rác sẽ làm giảm khả năng thấm ướt chất thải trong bãi chôn lấp và dẫn đến giảm tốc độ chuyển hoá sinh hoá sinh học và sinh khí. 2.2. Sự tạo thành khí sinh học Bãi chôn lấp chất thải rắn là nguồn tạo khí sinh học bao gồm NH 3 , CO 2 , N 2 , CO, H 2 S, CH 4 … mà trong đó khí metan chiếm một tỷ lệ cao. Khí sinh học được tạo ra do quá trình phân hủy các chất hữu cơ qua 5 giai đoạn được trình bày ở trên. Trong giai đoạn đầu, khí sinh ra chủ yếu là khí cacbon dioxit (CO 2 ) và một số loại khí khác như N 2 và O 2 . Sự có mặt khí CO 2 trong hố chôn rác tạo điều kiện cho vi sinh vật kỵ khí phát triển và từ đó bắt đầu giai đoạn hình thành khí metan (CH 4 ). Vậy khí gas có hai thành phần chủ yếu là khí CH 4 và CO 2 , trong đó khí CH 4 chiếm khoảng 45- 60%, CO 2 chiếm 40- 60% (bảng 2.2). 10 [...]... lọt vào các túi khí tạo ra các vi sinh vật ưa khí và kéo theo vi sinh vật kỵ khí ra ngoài và làm chậm quá trình sản sinh khí metan Mặt khác việc phun nước vào rác thải sẽ giữ cho độ ẩm của rác đảm bảo không cho khí metan thoát vào không khí Ngược lại nếu độ ẩm quá cao sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ ẩm trong khí thu hồi, để khắc phục tình trạng này người ta thiết kế hệ thống rút nước thải t bãi chôn lấp. .. với bãi chôn lấp đã đầy và có hệ thống thu hồi khí ga thì việc thiết kế hệ thống thu hồi khí ga cho bãi chôn lấp mới phải hợp nhất cả hai hệ thống làm một 13 Xây dựng một hệ thống thu hồi khí ga cho bãi chôn lấp cần phải sử dụng số tiền vốn khá lớn, vì vậy kiểm tra xác định chắc chắn khả năng thu hồi khí ga ở bãi chôn lấp là rất cần thiết và phải được chứng minh cụ thể  Chỉ dẫn an toàn đối với khí. .. thu gom và xử lý loại khí thải này Hiện nay, có hai loại hệ thống cơ bản được thiết kế để kiểm soát và thu hồi năng lượng từ khí metan là : hệ thống thoát khí bị động và hệ thống thoát khí chủ động KIẾN NGHỊ Cần lắp đặt các thiết bị thu gom lượng khí thải phát sinh từ quá trình phân hủy sinh học để sử dụng cho mục đích sản xuất điện năng và tránh được ô nhiễm của khí CO2, CH4 sinh ra từ bãi chôn lấp gây... nổ và ngạt thở đối với người hay động thực vật ở bãi chôn lấp và các khu vực xung quanh Vì vậy vấn đề phòng ngừa an toàn cho tất cả những người điều hành hoặc làm việc trên bãi chôn lấp, nhất là các khu vực thoát tán khí ga, các khu vực có thể tích tụ khí ga, các ống dẫn thoát nước, nơi xử lý khí và nơi có hệ thống tập trung khí metan là rất cần thiết Việc không ngừng tạo ra khí ga ở trong bãi chôn lấp. .. ngoài và thấp hơn bãi chôn lấp Nhiều hệ thống rút nước tro qua xử lý lại được bơm phun trở lại cho phế thải Để thiết kế hệ thống thu hồi khí ga có hiệu quả, cần có cách nhìn tổng quát về khả năng rút được khí ga ở bãi chôn lấp bằng phương pháp dùng sức nén của áp suất không khí cao để xác định vị trí tập trung của khí ga và kiểm tra mức độ phun thẳng lên được của khí ga Nếu xây dựng bãi chôn lấp mới... độ sản sinh khí thải ở bãi chôn lấp phụ thuộc vào một số yếu tố sau: • • • • • • Sự thẩm thấu của lượng cacbon trong thực vật đã cùng axit và rượu hình thành trong quá trình chôn lấp phế thải làm giảm khả năng tạo khí Lượng nước ở bên ngoài túi khí, nếu nhiều quá sẽlàm vi khuẩn có thể không đạt được chức năng cao trong quá trình tạo khí Nếu có độ kiềm tăng làm độ pH giảm do sản sinh axit trong phế thải... trưng khí thải từ bãi chôn lấp [2] Thành phần % thể tích Metan 45 - 60 CO2 40 - 60 Nitơ 2-5 oxy 0,1 - 1,0 H2S, CH3SH 0 - 1,0 Amoni 0,1 – 1,0 H2 0 – 0,2 CO 0 - 0,2 Các khí vi lượng khác 0,01 – 0,6 Ngoài ra, trong thành phần khí của bãi chôn lấp chất thải rắn còn chứa một số loại khí khác như hydrocacbon (CH2), benzen (C6 H6)…trong điều kiện bãi chôn lấp hoạt động ổn định từ 1 – 2 năm Tốc độ sản sinh khí. .. tiếp tục và cần phải có sự quan tâm đặc biệt đến hệ thống thông khí khi thiết kế Hai loại hệ thống cơ bản được thiết kế để kiểm soát và thu hồi năng lượng từ khí metan là : hệ thống thoát khí bị động và hệ thống thoát khí chủ động  Hệ thống thoát khí bị động: Đối với những bãi chôn lấp quy mô nhỏ và vừa, người ta thường thiết kế một hệ thống thoát khí bị động Đây là một hệ thống dựa trên các quá trình. .. sản sinh axit trong phế thải củng làm giảm lượng khí Khi nhiệt độ trong phế thải tăng củng làm giảm lượng khí Do phế thải đóng bánh thành khối quá dầy hoặc quá nhiều mãnh vụn và bột củng làm giảm quá trình sinh khí Nếu trong phế thải có chứa hóa chất độc hại củng ngăn cản các vi khuẩn tạo khí metan do thiếu hụt dinh dưỡng Thông thường khí ga ở bãi chôn lấp có sản lượng lớn nhất là 5 năm đầu tiên, đạt... các giếng khoan, khí được dẫn tới rãnh thoát khí để đưa vào không khí bằng các rãnh nhỏ hơn hoặc ống nhựa, ống cao su… Khu vực thoát khí bị động phải cách biệt hẳn các khu dân cư, các khu sản xuất công nghiệp Thông thường khu vực này được xây dựng ngay cạnh bãi chôn lấp và được quy định là vùng cấm Nếu khu vực thoát khí ở xa nơi chôn lấp thì phải thiết kế hệ thống máy hút khí để đưa khí theo hệ thống . 2. BÃI CHÔN LẤP: QUÁ TRÌNH SINH HÓA VÀ KHÍ SINH HỌC 2.1. Quá trình sinh hóa diễn ra tại bãi chôn lấp rác thải 2.1.1. Cơ chế sinh hóa của quá trình phân hủy sinh học trong bãi chôn lấp Các quá trình. hủy sinh học, bãi chôn lấp được phân thành các loại - Bãi chôn lấp kị khí - Bãi chôn lấp kị khí với lớp phủ hàng ngày - Bãi chôn lấp vệ sinh kị khí với hệ thống thu gom nước rác - Bãi chôn lấp. khí 4 Nguồn ô nhiễm đáng kể thứ hai là khí và mùi phát sinh từ bãi chôn lấp. Khí thải từ bãi chôn lấp chủ yếu là CH 4 và CO 2 phát sinh với khối lượng lớn từ quá trình vận hành bãi chôn lấp.