trình bày TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH
Thuyết minh đồ án mơn học Quản lí chất thải rắn sinh hoạt GVHD: Ts. Trần Thị Mỹ Diệu Chương 7 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BÃI CHƠN LẤP HỢP VỆ SINH 7.1 MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG BÃI CHƠN LẤP Bãi chơn lấp là phương pháp thải bỏ chất thải rắn kinh tế nhất và chấp nhận được về mặt mơi trường. Ngay cả khi áp dụng các biện pháp giảm lượng chất thải, tái sinh, tái sử dụng và các kỹ thuật chuyển hóa chất thải, việc thải bỏ phần chất thải còn lại ra bãi chơn lấp vẫn là một khâu quan trọng trong chiến lược quản lý hợp nhất chất thải rắn. Cơng tác quản lý bãi chơn lấp kết hợp chặt chẽ với quy hoạch, thiết kế, vận hành, đóng cửa, và kiểm sốt sau khi đóng cửa hồn tồn bãi chơn lấp. (Diệu, 2008) Về mặt xã hội: Xây dựng bãi chơn lấp (BCL) nhằm giải quyết lượng chất thải rắn đơ thị trên địa bàn quận. Về cơng nghệ: Bãi chơn lấp đảm bảo xử lý đồng thời rác, nước rỉ rác và khí sinh ra từ bãi chơn lấp, đảm bảo các u cầu của Tiêu Chuẩn Việt Nam và các quy định có liên quan. Về kinh tế: Đảm bảo chi phí đầu tư, chi phí vận hành có hiệu quả hợp lý, chấp nhận được, phù hợp với tình hình kinh tế. Về mơi trường & cộng đồng: Xử lý triệt để rác sinh hoạt, khơng gây ơ nhiễm đối với mơi trường đất, nước, khơng khí, hệ động thực vật khu vực,… cũng như sức khỏe cộng đồng dân cư kế cận khu vực xử lý rác, kể cả sau khi BCL khơng còn hoạt động. 7.2 QUI MƠ BÃI CHƠN LẤP Bãi chơn lấp thiết kế với quy hoạch từ năm 2010 đến năm 2030. Tính đến năm 2030 lượng rác của quận 4 là 482.144 kg/ngđ tương đương với 483 tấn/ngày. Lượng chất thải này được phân loại tại nguồn thành 4 loại; rác hữu cơ; giấy, carton; nhựa, lon thiếc, kim loại khác; các loại rác khác được thu gom và phân loại tại nguồn, sau đó sẽ được đưa đến trạm trung chuyển và từ trạm trung chuyển sẽ đưa tới khu liên hợp xử lý chất thải. Rác hữu cơ sẽ được phân loại thêm một lần nữa để loại bỏ các loại rác khác và sau đó phần rác khơng thể làm compost hoặc chất thải sau khi làm compost sẽ được chơn lấp. Rác tái chế ( giấy, carton, nhựa, lon thiếc, kim loại khác ) sau khi thu gom sẽ được tập trung về cơng ty tái chế, phần rác khơng có khả năng tái chế sẽ được tập trung về bãi chơn lấp để chơn lấp. Còn các loại rác khác sau khi phân loại thì phần nào có thể tái chế sẽ được đưa tới khu tái chế, phần còn lại sẽ được đem đi tiêu hủy bằng cách đốt hoặc đưa đi chơn lấp. Bãi chơn lấp nằm trong khu liên hợp xử lý CTR được xây dựng gồm các hạng mục sau: Ơ chơn lấp Hệ thống thu nước rỉ rác Hệ thống xử lí nước rỉ rác Hệ thống thu khí Đê chắn lũ và mạng lưới thu nước mưa Hệ thống cấp điện Hệ thống cấp nước 7-1 Thuyết minh đồ án môn học Quản lí chất thải rắn sinh hoạt GVHD: Ts. Trần Thị Mỹ Diệu Các hạng mục phụ trợ khác. 7.3 CÁC HẠNG MỤC CHÍNH CẦN ĐẦU TƯ 7.3.1 Ô Chôn Lấp Phương pháp chôn lấp Các phương pháp chính dùng để chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt bao gồm: đổ vào hố đào/mương, đổ vào khu đất bằng và đổ vào khu vực có địa hình dạng hẻm núi. Phương pháp chôn lấp được lựa chọn trong thiết kế bãi chôn lấp cho quận Tân Bình là phương pháp đào hố. Phương pháp đào hố chôn lấp chất thải rắn là phương pháp lý tưởng cho những khu vực có độ sâu thích hợp, vật liệu che phủ sẵn có và mực nước không gần bề mặt. Chất thải rắn được đổ vào các hố hoặc mương đã đào đất. Đất đào được dùng làm vật liệu che phủ hàng ngày. Các hố đào được lót lớp màng địa chất tổng hợp (geomembrane), lớp đất sét có độ thẩm thấu thấp hoặc kết hợp cả hai loại này để hạn chế sự lan truyền của cả khí bãi rác và nước rỉ rác. Hố chôn lấp thường có dạng hình vuông với kích thước mỗi cạnh lên đến 305 m và độ dốc mặt bên dao động trong khoảng 1,5 : 1 đến 2 : 1. Mương có chiều dài thay đổi từ 61 m ÷ 305 m, sâu 0,9 m ÷ 3,0 m, và chiều rộng từ 4,6 m ÷ 15,2 m. (Diệu, 2008). Thời gian chôn lấp của một ô Với quy mô ô chôn lấp càng lớn cho phép giảm bớt chi phí chôn lấp cho cùng một đơn vị khối lượng chất thải, do giảm được diện tích gia cố chống thấm (m 2 diện tích chống thấm/m 3 thể tích hố chôn lấp). Tuy nhiên, với quy mô mỗi hố chôn lấp quá lớn sẽ kéo theo thời gian chôn lấp, từ đó phát sinh nhiều tác động tiêu cực như: ảnh hưởng đến môi trường do nước thải và khí thải khó thu hơn, khó khăn cho việc quản lý, thi công và vận hành, ảnh hưởng đến độ bền và kết cấu vật liệu chống thấm và có thể phát sinh những sự cố do tự nhiên. Chiều sâu và chiều cao ô chôn lấp Hình dạng hình học của ô chôn lấp chất thải được lựa chọn có hình chóp cụt với đáy nhỏ hình chóp là đáy của ô chôn lấp có đường biên là một hình vuông, bề mặt đáy ô được thiết kế có độ nghiêng về mương thu nước rỉ rác. Đáy lớn của hình chóp cụt là bề mặt hoàn chỉnh của ô chôn lấp, có đường biên là một hình vuông và có độ dốc thích hợp cho việc tiêu thoát nước mưa trên bề mặt hố. Chiều sâu là khoảng cách từ mặt đáy hố tới mặt đất hiện tại, còn chiều cao của hố là khoảng cách từ mặt đất hiện tại đến bề mặt hoàn chỉnh của ô. Chiều cao và chiều sâu của ô chôn lấp được xác định trên cơ sở chiều sâu càng lớn sẽ giảm được diện tích mặt bằng cần thiết cho việc chôn lấp. Tuy nhiên, chiều sâu của ô chốn lấp không được quá sâu, mặt đáy của ô và các công trình phụ trợ khác (hệ thống thu nước rỉ rác, thu khí, giếng thu nước rỉ rác,…) nếu chiều sâu ô chôn lấp quá lớn sẽ ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm của khu vưc. Độ dốc vách ô chôn lấp Nền và vách tự nhiên đáy ô chôn lấp phải đảm bảo có các lớp đất với hệ số thấm của đất ≤ 10 -7 cm/s và bề dày trên 1 m. Nếu lớp đất tự nhiên có hệ số thấm nước ≥ 10 -7 cm/s phải xây dựng lớp chống thấm có bề dày không nhỏ hơn 60 cm. Đáy phải có sức chịu tải > 1 kg/cm 2 , độ dốc đáy ≥ 2 %. Nền và vách của các ô trong bãi chôn lấp cần phải lót đáy bởi lớp chống thấm bằng lớp màng tổng hợp chống thấm có chiều dày ít nhất 1,5 mm. Đỉnh của vách ngăn tối thiểu phải đạt bằng mặt 7-2 Thuyết minh đồ án môn học Quản lí chất thải rắn sinh hoạt GVHD: Ts. Trần Thị Mỹ Diệu đất và đáy của nó phải xuyên vào lớp sét ở đáy bãi, ít nhất là 60 cm. (Số 01/2001/TTLT- BKHCNMT-BXD). Như vậy, vách ô chôn lấp phải chịu được lực xô ngang của bản thân khối chất thải khi đầm nén. Chiều rộng đỉnh của vách ô chắn rác chọn 2 m (không dùng làm đường công tác cho xe cơ giới). Độ dốc vách của ô chôn lấp được chọn bằng 1/2. 7.3.2 Lớp lót đáy Mục đích thiết kế lớp lót đáy bãi chôn lấp là nhằm giảm thiểu sự thấm nước rỉ rác vào lớp đất phía dưới bãi chôn lấp và nhờ đó loại trừ khả năng nhiễm bẩn nước ngầm. Có nhiều phương án thiết kế lớp lót đáy đã được đề xuất nhằm giảm thiểu sự di chuyển nước rỉ rác vào lớp đất phía dưới bãi chôn lấp. Mỗi lớp vật liệu khác nhau có chức năng khác nhau. Ví dụ, lớp sét và lớp màng địa chất có tác dụng như lớp phân cách sự di chuyển của nước rỉ rác và khí bãi chôn lấp. Lớp cát hoặc sỏi là lớp thu và thoát nước rỉ rác sinh ra từ bãi chôn lấp. Lớp vải địa chất được sử dụng để giảm thiểu sự xáo trộn giữa lớp đất với lớp cát hoặc sỏi. Lớp đất cuối cùng được dùng để bảo vệ lớp thoát nước và lớp phân cách. Hệ thống thu nước rỉ rác được đặt trong lớp thu nước rỉ rác. Thiết kế lớp lót đáy kết hợp sử dụng lớp màng địa chất và lớp đất sét sẽ bảo vệ tốt hơn và hiệu quả hơn là sử dụng mỗi lớp này riêng lẻ. Việc lựa chọn hệ thống lớp lót đáy và lớp che phủ cuối cùng sẽ phụ thuộc vào hiện trạng địa chất, điều kiện khí hậu và yêu cầu về môi trường khu vực xây dựng. Giả sử thành phần cấu tạo của lớp đất nền của khu vực xây dựng là đất yếu do đó sử dụng lớp vải địa chất nhằm phân bố đều tải trọng và chọn lớp màng HDPE dày 1,5 mm loại trơn để chống thấm cho lớp đáy và loại gai cho mái dốc của đê chắn BCL nhằm chống trượt. Hệ thống lớp lót đáy của các bãi chôn lấp đơn thường gồm có hai lớp màng địa chất, mỗi lớp đều có một lớp thoát nước và hệ thống thu nước rỉ rác. Gia cố lớp lót đáy Do tác dụng của các lực kéo, nén, uốn,… lên lớp đáy và tránh hiện tượng trượt lún và trượt đất ô chôn lấp ta cần gia cố lớp đáy ô chôn lấp, với phương án chọn vật liệu gia cố được đề nghị như sau: Sử dụng một lớp chống thấm nằm dưới một lớp đất sét đệm được đầm nén chặt, trên đó là lớp sạn sỏi và trên cùng là lớp đất đầm chặt khoảng 0,3 m; Ưu điểm: sử dụng nguồn đất sét rẻ tiền dễ kiếm, lớp HDPE ( lớp vải địa chất) đã được sử dụng nhiều nơi và khả năng chống thấm tốt Nhược điểm: giá thành đầu tư cao. Ngoài ra, để bảo đảm lớp đất sét có tác dụng theo thiết kế, lớp đất sét phải có độ dày (10,16 ÷ 15,24 cm) được nén thích hợp giữa các lớp kế tiếp. Bố trí các lớp đất sét mỏng cũng có khả năng tránh được nứt do sự sắp xếp thứ tự đất cục nếu như chỉ sử dụng một loại sét. Một vấn đề khác cần quan tâm khi sử dụng nhiều loại sét khác nhau là sự nứt nẻ do tính trương nở của các loại sét khác nhau sẽ khác nhau. Do đó, để khắc phục điều này, chỉ sử dụng một loại sét khi xây dựng lớp lót (Diệu, 2008). Cấu tạo lớp lót đáy chống thấm được thể hiện trong Hình 7.2 7-3 (6) (2) (3) (5) (4) (1) Lớp đất phủ trên cùng Cây rễ chùm và bụi Lớp vải địa chất geotextile Lớp cát thoát nước Màng địa chất geomembrane Lớp đất sét nén Lớp rác Thuyết minh đồ án môn học Quản lí chất thải rắn sinh hoạt GVHD: Ts. Trần Thị Mỹ Diệu Hình 7.1 Cấu tạo lớp lót đáy. 7.3.3 Lớp che phủ cuối cùng Lớp che phủ cuối cùng có nhiệm vụ đảm bảo tránh phát tán khí bãi rác, mùi ra môi trường, đồng thời tránh lượng mưa rơi vào hố chôn lấp tăng khả năng phát sinh nước rỉ rác không cần thiết. Lớp phủ trên cùng phải đảm bảo độ dày, độ co giãn chống rạn nứt bãi rác từ quá trình phân hủy sinh học của các chất hữu cơ. Để chống xói mòn đất phủ của lớp che phủ cuối cùng, tạo cảnh quan cho bãi rác trải thảm thực vật trên lớp đất bảo vệ với các cây rễ chùm và cây bụi. Hình 7.2 Lớp phủ đất sau cùng. 7.3.4 Lớp che phủ hằng ngày Để có thể đầm nén được các lớp rác của bãi chôn lấp cần có lớp phủ trung gian hằng ngày. Các dạng lớp phủ hiện nay thường sử dụng như sau: Dùng đất sét đào được từ bãi chôn lấp Dùng xà bần Dùng phân compost Dùng HDPE loại mỏng phủ tạm qua ngày hôm sau lấy ra và đổ rác tiếp tục. Trong các dạng lớp phủ hàng ngày nêu trên có thể thấy lớp phủ trung gian là dùng đất sét đào được từ bãi chôn lấp được lựa chọn để thiết kế tính toán cho bãi chôn lấp CTRSH của quận 4 vì tận dụng được đất sét có sẵn, ít tốn tiền mua vật liệu. 7-4 Lớp Vật liệu Độ dày 1 Lớp đất hiện hữu 30 cm 2 Lớp sét đầm chặt 20 cm 3 Lớp vải địa chất geomembrane 0,2 cm 4 Lớp cát sỏi và ống thu nước rỉ rác 50 cm 5 Lớp vải địa chất geotextile 0,2 cm 6 Lớp chất thải rắn Thuyết minh đồ án môn học Quản lí chất thải rắn sinh hoạt GVHD: Ts. Trần Thị Mỹ Diệu 7.3.5 Thu gom và xử lí nước rỉ rác Để đáp ứng tiêu chuẩn của một BCL hợp vệ sinh BCL có hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ rác, nước thải sinh hoạt, nước thải từ các phương tiện vận chuyển, phòng thí nghiệm và các loại nước thải khác. Nước rỉ rác và nước thải sau khi xử lý phải đạt loại B theo TCVN 6980 – 2001 về môi trường. Hệ thống thu gom nước rỉ rác, nước thải bao gồm: các rãnh, ống dẫn và hố thu nước rỉ rác, nước thải được bố trí hợp lý đảm bảo thu gom toàn bộ nước rỉ rác, nước thải về trạm xử lý. Mạng lưới ống thu gom nước rỉ rác được đặt ở bên trong tầng thu gom nước rỉ rác. Mạng lưới đường ống thu gom nước rỉ rác này phải đáp ứng các yêu cầu sau. - Có thành bên trong nhẵn và có đường kính tối thiểu 150 mm. - Có độ dốc tối thiểu 1%. Lựa chọn phương pháp thu gom và vận chuyển nước rỉ rác từ bãi chôn lấp Để thu gom và vận chuyển nước rỉ rác ở bãi chôn lấp, có thể áp dụng 3 phương pháp sau: Phương pháp vận chuyển nổi Nước rỉ rác từ ô chôn lấp được tập trung về một giếng thu trung tâm ngay cạnh hố. Từ giếng thu, nước rỉ rác được bơm đưa lên hệ thống cống nổi và tự chảy về khu vực xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp. Phương pháp này thích hợp với các hố chôn lấp có qui mô lớn và rất lớn, tốn nhiều kinh phí cho các trạm bơm phân tán, quản lý phức tạp, các hạng mục công trình phụ trợ cồng kềnh và rất khó đảm bảo thu gom nước rỉ rác triệt để và có mùi gây ô nhiễm môi trường. Phương pháp vận chuyển chìm Nước rỉ rác được thoát vào hệ thống cống ngầm trong lòng đất và tự chảy về giếng thu gom tập trung ở cuối mạng lưới thoát nước rỉ rác, từ đó nước rỉ rác được bơm lên và dẫn vào khu xử lý nước thải. Phương pháp này thích hợp đối với các khu vực có mực nước ngầm thấp, dễ quản lý vận hành hệ thống, không cần nhiều trạm bơm phân tán và hoàn toàn có thể đảm bảo thu gom nước thải triệt để và kịp thời. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi phải xây dựng hệ thống ống ngầm ở dưới sâu, do đó tốn kém và phức tạp hơn hệ thống ống nổi. Phương pháp thu gom dọc theo cuối hố chôn lấp Nước rỉ rác được thoát theo bề mặt nghiên (theo chiều dọc của ô chôn lấp) của lớp sạn sỏi ở tầng dưới sau đó được bơm về khu xử lý. Phương pháp này tận dụng được bề mặt địa hình nghiên của khu vực xử lý, xây dựng hệ thống ống thoát nước cho toàn bộ các ô chôn lấp. Nhược điểm, thi công khó để đảm bảo độ sâu thu gom. Từ việc phân tích các ưu nhược điểm của các phương pháp vận chuyển nước rỉ rác và dựa trên các yếu tố tự nhiên địa hình chọn phương pháp thu gom dọc theo cuối hố chốn lấp. 7-5 Thuyết minh đồ án môn học Quản lí chất thải rắn sinh hoạt GVHD: Ts. Trần Thị Mỹ Diệu Quản lý nước rỉ rác Quản lý hợp lý nước rỉ rác sinh ra từ BCL là cơ sở để loại trừ nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước ngầm. Có nhiều phương án được áp dụng để quản lý nước rỉ rác thu gom được từ BCL bao gồm: Tuần hoàn nước rỉ rác Bay hơi nước rỉ rác Xử lý nước rỉ rác Thải vào hệ thống thu gom nước thải đô thị. Nhưng phương pháp tối ưu nhất về mặt môi trường là phương án 3 (xử lý nước rỉ rác). Phương án này được lựa chọn trong thiết kế và quản lý bãi chôn lâp. 7.3.6 Thu Gom Và Xử Lý Khí Để xử lý khí bãi chôn lấp có các phương pháp được đề xuất như sau: - Đốt, - Thu hồi để sản xuất điện, - Khử mùi. Trong các phương pháp trên thì phương pháp thu hồi để sản xuất điện là khả thi và phù hợp với nguồn vốn đầu tư và đảm bảo tiêu chuẩn môi trường. Hình thức đặt ống thu gom trong bãi chôn lấp gồm: • Đặt ống thu khí nằm ngang song song với lớp vật liệu nằm phủ, các ống thu khí nằm ngang của một lớp sẽ được nối với nhau bởi một ống đặt nằm ngang cặp sát vào thành hố chôn lấp rồi được dẫn lên trên mặt đất về khu xử lý khí. • Đặt ống thu khí thẳng đứng, chiều cao ống ngập trong lớp rác là 80% chiều cao lớp rác. 1/3 chiều cao ống ngập trong rác sẽ được đục lỗ có đường kính đủ lớn để thu khí. Ống thu khí được giữ cố định nhờ ống lồng cấu tạo bằng thép, với đường kính ngoài bằng đường kính giếng thu khí, đường kính trong đảm bảo lớn hơn đường kính ống thu khí, xung quanh phần đục lỗ được bao bọc bởi một lớp sỏi có đường kính lớn hơn đường kính lỗ của ống thu khí, để giữ ống thẳng đứng. Phần ống đưa lên khỏi đơn nguyên sau khi đổ hoàn chỉnh cả lớp che phủ cuối cùng đủ cao để tránh sự cố làm bít ống. Chọn phương án 2 làm phương án tính toán và thiết kế vì ống thu khí đứng ít bị ảnh hưởng bị gãy ống do quá trình phân hủy sinh học thể tích rác bị sụt xuống, đồng thời đảm bảo được yêu cầu là thu hết khí sinh ra từ ô chôn rác. 7.4 QUY TRÌNH VẬN HÀNH BÃI CHÔN LẤP Chất thải rắn sau khi được phân loại để sản xuất compost và tái chế, phần chất thải rắn đem đi chôn lấp sẽ được vận chuyển đến khu chôn lấp. Phần chất thải CTR trước khi vào bãi đổ phải đi qua trạm cân. Tại trạm cân, xe vận chuyển được cân khi chở rác vào và sau khi đổ rác. Khối lượng CTR của mỗi chuyến chuyên chở được tính bằng sự chênh lệch khối lượng của xe vào và ra. Rác sau khi được cân tại trạm cân sẽ được đổ đống tại sàn trung chuyển có mái che và có hệ thống thu nước rỉ rác. Từ 7h sáng các xe xúc, ủi và xe vận tải sẽ vận chuyển rác lên trên ô chôn lấp. Trong trường hợp có mưa to và kéo dài quá 3 giờ rác sẽ được lưu lại sàn trung chuyển thêm một thời gian mà không vận chuyển lên ô chôn lấp để tránh tình trạng nước mưa xâm nhập. Sàn trung 7-6 Thuyết minh đồ án môn học Quản lí chất thải rắn sinh hoạt GVHD: Ts. Trần Thị Mỹ Diệu chuyển với diện tích thiết kế có thể dùng làm nơi để xe xúc, xe lu, xe cạp trong thời gian từ 18 giờ đến 6 giờ. Rác sau khi qua sàn trung chuyển sẽ được chuyển đến ô chôn lấp bằng xe tải ben dung tích 20 - 25 m 3 . Xe rác được hướng dẫn vào đổ đúng khu vực quy định. Khi rác từ vận chuyển đổ xuống ô chôn lấp sẽ được 1 xe đầm nén chuyên dụng san ủi thành từng lớp dày 50 cm. Sau đó, lớp rác này được đầm nén để đạt tỷ trọng 0,8 tấn/m 3 và có chiều dày tối đa là 60 cm. Chiều cao lớp rác đổ mỗi ngày là 2,0 ÷ 2,2 m . Chiều dày lớp đất phủ đạt 20 cm. Tỷ lệ lớp đất phủ chiếm khoảng 10% đến 15% tổng thể tích rác thải và đất phủ. Trong trường hợp mùa mưa, lớp che phủ này được thay bằng hỗn hợp xà bần hoặc cát (15 cm) và đất sét (10 cm) để tránh lầy trong quá trình vận chuyển. (http://www.nea.gov.vn/luat/toanvan/ThongtuLT_01-2001_TTLT.html). Chế phẩm EM được sử dụng để phun lên ô chôn lấp đang vận hành vào lúc 8 giờ sáng mỗi ngày nhằm làm giảm mùi hôi, đồng thời giảm sự lan truyền bệnh tật qua các loại vi trùng gây bệnh, chuột bọ,…, cũng được hạn chế bằng cách phun thuốc diệt côn trùng mỗi tuần một lần vào thứ 6. Trong trường hợp ngày lễ tết khi khối lượng rác tăng lên nhưng nhờ có sàn phân loại nên lưu lượng xe vận chuyển rác đến ô chôn lấp vẫn không thay đổi. Tuy nhiên, để đảm bảo có thể vận chuyển và chôn lấp hết lượng rác này thì thời gian làm việc của xe đầm nén chuyên dụng và xe vận chuyển vật liệu che phủ trung gian sẽ tăng gấp đôi. Vì TP.HCM có cốt nền đất tương đối yếu nên ta đã tiến hành gia cố nền. Các ô chôn lấp được vận hành theo nguyên tắc trên nền đất cứng: ta sẽ đổ từng lớp của 1 ô chôn lấp, đổ xong 1 lớp ta che phủ trung gian rồi đổ tiếp lớp thứ 2 của ô đó và đổ cho đến khi 1 ô chôn lấp đầy ta che phủ lớp phủ đỉnh rồi mới chuyển sang ô khác và cứ thế cho đến khi các ô chôn lấp đầy. Nước rỉ rác sinh ra từ các ô chôn rác được thu gom bằng hệ thống thu gom và được xử lý tại trạm xử lý nước rỉ rác. Tuyến ống thu gom được lắp đặt tại đáy ô chôn lấp, trong lớp sỏi làm vật liệu lọc ngăn chất thải rắn lọt vào ống. Cuối ống nối vào hố ga của tuyến ống chính thu gom nước rỉ rác cho toàn bãi chôn lấp. Hệ thống xử lý nước rỉ rác được thiết kế chủ yếu dựa trên công nghệ xử lý sinh học kết hợp với quá trình siêu lọc để đảm bảo hệ thống vẫn hoạt động hiệu quả trong trường hợp hàm lượng các chất độc hại và các chất không có khả năng phân hủy sinh học cao. Thành phần các khí sinh ra từ bãi chôn lấp có chứa CH 4, CO 2 , NH 3 , H 2 S,… Trong đó, thành phần khí CH 4 chiếm từ 40 - 60% tổng thể tích khí và là khí chính gây hiệu ứng nhà kính. Do đó để giảm thiểu tác động đến chất lượng môi trường không khí xung quanh, lượng khí sinh ra phải được thu gom và xử lý bằng một trong hai phương án sau: xử lý và tái sử dụng để sản xuất điện, và đốt bỏ. Khí sinh ra từ các ô chôn lấp sẽ được thu gom bằng hệ thống ống thu khí đứng. Ống thu khí sẽ đặt theo từng lớp rác và được chuyển tới thiết bị thu hồi khí CH 4 , sau đó chuyển đến máy phát điện hay sẽ từ hệ thống ống thu khí chuyển trực tiếp tới thiết bị đốt tự động khi lượng khí không đủ cho máy phát điện hoạt động có hiệu quả. Khi lượng khí CH 4 thu hồi dư so với công suất hoạt động của máy phát điện cũng sẽ được chuyển đến thiết bị đốt để đốt bỏ. Lớp che phủ cuối cùng được thiết kế theo Thông tư 01/2001 gồm có lớp vật liệu che phủ trung gian (0,2 m), lớp đất sét (0,6 m), lớp màng địa chất VLD (2 mm), lớp đất trồng (0,6 m), trên cùng là thảm thực vật dùng để phủ lên phần ô chôn lấp (tạo thành đê ngăn nước mưa) đã đổ đầy (có chiều cao lớp rác 2 m). Nếu các đơn nguyên chôn lấp lại được sử dụng lại, thì sau khi đóng đơn nguyên chôn lấp ít nhất 10 năm mới được phép đào đất từ các đơn nguyên chôn lấp để làm phân bón. Đồng thời tiến hành sửa chữa lại đơn nguyên chôn lấp để đưa vào sử dụng. Ngoài ra có chương trình giám sát chất lượng môi trường cũng như khả năng xử lý nước rỉ rác, khí từ bãi chôn lấp. 7-7 Thuyết minh đồ án môn học Quản lí chất thải rắn sinh hoạt GVHD: Ts. Trần Thị Mỹ Diệu 7.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ô CHÔN LẤP 7.5.1 Khối lượng chất thải đem chôn lấp Với hình thức quản lý chất thải rắn nhằm mục đích CTR được tái sử dụng một cách tối đa đã làm giảm khối lượng CTR phải đem chôn lấp. Việc xác định khối lượng CTR cần chôn lấp là thông số quan trọng trong xây dựng và vận hành bãi chôn lấp. Lượng rác thực phẩm sau khi thu gom và phân loại kĩ tại trạm trung chuyển sẽ được sử dụng để làm compost, lượng rác làm compost chiếm 5% lượng rác hữu cơ đã được phân loại. Lượng chất thải rắn vô cơ sau khi đem đến nhà máy tái chế giả sử sẽ được tái sử dụng hoàn toàn. Vì vậy, chỉ có lượng chất thải rắn hữu cơ không thể làm Compost được mới mang đi chôn lấp. Bảng 7.1 Khối lượng chất thải rắn thu gom từ các nguồn từ năm 2011 – 2030 Năm Khối lượng rác Khối lượng rác từ các nguồn phát sinh khác nhau (kg/ngày) Hộ gia đình Dịch vụ - tài chính ngân hàng Dịch vụ văn phòng cho thuê Siêu thị Nhà hàng, quán ăn, vi tính, café, giải khát Khách sạn Trường học Chợ 2011 295.374 280.605 2.954 1.477 2.954 2.658 295 1.477 2.954 2012 300.138 285.131 3.001 1.501 3.001 2.701 300 1.501 3.001 2013 308.352 292.934 3.084 1.542 3.084 2.775 308 1.542 3.084 2014 316.475 300.651 3.165 1.582 3.165 2.848 316 1.582 3.165 2015 324.811 308.57 3.248 1.624 3.248 2.923 325 1.624 3.248 2016 333701 317.016 3.337 1.669 3.337 3.003 334 1.669 3.337 2017 342490 325.366 3.425 1.712 3.425 3.082 342 1.712 3.425 2018 351512 333.936 3.515 1.758 3.515 3.164 352 1.758 3.515 2019 360771 342.732 3.608 1.804 3.608 3.247 361 1.804 3.608 2020 370645 352.113 3.706 1.853 3.706 3.336 371 1.853 3.706 2021 380408 361.388 3.804 1.902 3.804 3.424 380 1.902 3.804 2022 390428 370.907 3.904 1.952 3.904 3.514 390 1.952 3.904 2023 401114 381.058 4.011 2.006 4.011 3.61 401 2.006 4.011 2024 411679 391.095 4.117 2.058 4.117 3.705 412 2.058 4.117 2025 422523 401.397 4.225 2.113 4.225 3.803 423 2.113 4.225 2026 434086 412.382 4.341 2.17 4.341 3.907 434 2.17 4.341 2027 445521 423.245 4.455 2.228 4.455 4.01 446 2.228 4.455 2028 457256 434.393 4.573 2.286 4.573 4.115 457 2.286 4.573 2029 469301 445.836 4.693 2.347 4.693 4.224 469 2.347 4.693 2030 482144 458.037 4.821 2.411 4.821 4.339 482 2.411 4.821 7-8 Thuyết minh đồ án môn học Quản lí chất thải rắn sinh hoạt GVHD: Ts. Trần Thị Mỹ Diệu Bảng 7.2 Khối lượng rác hữu cơ cần chôn lấp từ năm 2011 - 2030 Năm Khối lượng toàn quận (kg/ngđ) Khối lượng toàn quận (tấn/năm) Khối lượng rác HC cần chôn lấp (tấn/năm) 2011 221.531 80.859 64.687 2012 225.104 82.163 65.730 2013 231.264 84.411 67.529 2014 237.356 86.635 69.308 2015 243.608 88.917 71.134 2016 250.276 91.351 73.081 2017 256.868 93.757 75.005 2018 263.634 96.226 76.981 2019 270.578 98.761 79.009 2020 277.984 101.464 81.171 2021 285.306 104.137 83.309 2022 292.821 106.880 85.504 2023 300.836 109.805 87.844 2024 308.759 112.697 90.158 2025 316.892 115.666 92.532 2026 325.565 118.831 95.065 2027 334.141 121.961 97.569 2028 342.942 125.174 100.139 2029 351.976 128.471 102.777 2030 361.608 131.987 105.590 7.5.2 Tính toán chi tiết cho ô chôn lấp chất thải rắn Xác định thể tích rác hữu cơ khi nén ở ô chôn lấp chất thải rắn và thông số thiết kế Các thông số thiết kế ô chôn lấp được lựa chọn theo thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT-BXD- BKHCNMT. Tổng lượng rác thực phẩm đổ vào BCL trong 20 năm là 2.192.636 tấn. Mức độ nén ép rác tại BCL là 0,65 ÷ 0,75 tấn/m 3 Thể tích của rác khi nén ở bãi chôn lấp: 3 2.192.636 2.923.515( ) 0,75 V m = = Thông số thiết kế - Chọn chiều cao của 1 lớp là: 2 m - Chiều cao của lớp che phủ trung gian: 0,2 m (0,15 – 0,3 m) - Bãi chôn lấp được thiết kế 6 lớp (3 lớp trên mặt đất và 3 lớp dưới mặt đất) - Chiều dày lớp vật liệu che phủ cuối cùng 1,8 m. 7-9 Thuyết minh đồ án môn học Quản lí chất thải rắn sinh hoạt GVHD: Ts. Trần Thị Mỹ Diệu Diện tích BCL S = 208822.5 m 2 S 1 ô = 2.0882,25 m 2 Tính toán các lớp trong một ô chôn lấp chất thải rắn hữu cơ Vì 1 ô chôn lấp có thời gian hoạt động không quá 3 năm, bãi chôn lấp hoạt động với quy hoạch 21 năm, nên dự kiến xây dựng 10 ô chôn lấp. Để thuận tiện cho việc thiết kế và thi công chọn mặt đáy là hình vuông, lúc này ô chôn lấp sẽ có dạng hình chóp cụt đều. Với kích thước đáy ô chôn lấp là: 120 (m) x 120 (m) và độ dốc taluy là 2:1 LỚP 1 Đối Với Lớp Rác 1 Diện tích đáy dưới của lớp 1 là 120 m x 120 m Kích thước đáy trên của lớp 1: Xét hình thang A 1 B 1 C 1 D 1 Ta có C 1 D 1 = 120 m Vậy A 1 B 1 = C 1 D 1 + 2 A 1 E 1 Do độ dốc taluy là 2:1 nên A 1 E 1 = 2 × D 1 E 1 = 2 × 2 = 4 m Kích thước đáy trên của lớp rác là: A 1 B 1 = C 1 D 1 + 2 A 1 E 1 = 120 + (2 × 4) = 128 m Thể tích lớp rác 1 1 2 1 2 1 2 1 2 11 )( 3 1 hSSSSw LNLN ×++×= 1 2 11 2 11 2 11 2 111 )( 3 1 hBADCBADCw ×++×= 2 2 2 2 3 1 1 (120 128 120 128 ) 2 10.378( ) 3 w m= × + + × × = S 1N : Diện tích đáy nhỏ = 120 m × 120 m S 1L : Diện tích đáy lớn = 128 m × 128 m h 1 : Chiều cao lớp rác 1 = 2 m. Đối Với Lớp Vật Liệu Che Phủ 1 (VLCP) Kích thước đáy dưới của lớp VLCP 1 chính là kích thước đáy trên của lớp rác 1: 128 m Kích thước đáy trên của lớp VLCP 1: Xét hình thang A’ 1 B’ 1 C’ 1 D’ 1 Ta có C’ 1 D’ 1 = 128 m 7-10 B’ 1 E’ 1 A’ 1 D’ 1 C’ 1 B 1 E 1 A 1 D 1 C 1 [...]... 7.6.4 Lượng khí sinh ra từ một ô chôn lấp chất thải rắn hữu cơ Tổng lượng khí sinh ra từ một ô chôn lấp được tính toán dựa vào các số liệu khối lượng rác chôn lấp và tốc độ phát sinh khí Giả định lượng khí sinh ra ở các ô chôn lấp như nhau nên ta tính toán cho 1 ô chôn lấp Vì lượng rác ở các lớp trong 1 ô khác nhau và tốc độ sinh rác theo thời gian cũng khác nhau nên thời gian chôn lấp đầy của mỗi... Tổng thể tích bãi chôn lấp Đáy trên (m2) 128,8 x 128,8 137,6 x 137,6 146,4 x 146,4 137,6 x 137,6 128,8 x 128,8 113,6 x 113,6 11.003 12.562 14.225 12.709 11.141 17.400 79.040 151.034 Bảng 7.4 Thông số thiết kế 1 ô chôn lấp chất thải rắn Vị trí Tại mặt đất Đáy ô chôn lấp Mặt trên cùng ô chôn lấp khi hoàn tất Chiều dài 145,6 120 120,8 Chiều rộng 145,6 120 120,8 * Thời gian vận hành bãi chôn lấp Thể tích... nhau Tính toán sơ bộ, ta giả định sau 4 tháng ta lấp đầy 1 lớp và sẽ tính toán trên 1 đơn vị diện tích m2 của 1 lớp sau 4 tháng Ta tính lượng khí phát sinh từ ô 1 các ô còn lại được tính toán tương tự như ô 1 Tỷ lệ nén ép của chất thải hữu cơ là 1000 kg/m3, chiều cao của lớp rác là 2 m → Khối lượng rác hữu cơ trên 1 m2 MR =1 m2 × 2 m × 1000 kg/m3 = 2000 kg * Cuối tháng 4 năm 1 Cuối tháng 4 năm 1, ta lấp. .. tháng 12 của năm 1, ta lấp đầy lớp 3 nên lượng khí sinh ra bao gồm lớp 1, lớp 2 và lớp 3 Nhưng vào cuối tháng 12 năm 1, lượng khí sinh ra ở lớp 3 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 2 vào cuối tháng 8 và lượng khí sinh ra ở lớp 2 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 8 nên ta chỉ tính lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 12 năm 1 Dựa vào biểu đồ sinh khí, ta xác định được tốc độ sinh khí của lớp 1 vào... ta lấp đầy lớp 6 nên lượng khí sinh ra bao gồm lớp 1 lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5 và lớp 6 Nhưng vào cuối tháng 12 năm 2, lượng khí sinh ra ở lớp 6 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1, lượng khí sinh ra ở lớp 5 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 8 năm 1, lượng khí sinh ra ở lớp 4 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 12 năm 1, lượng khí sinh ra ở lớp 3 bằng lượng khí sinh. .. tốc độ sinh khí bằng 0 nên lượng khí sinh ra bao gồm lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5 và lớp 6 Nhưng vào cuối tháng 12 năm 5, lượng khí sinh ra ở lớp 6 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 4, lượng khí sinh ra ở lớp 5 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 8 năm 4, lượng khí sinh ra ở lớp 4 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 12 năm 4, lượng khí sinh ra ở lớp 3 bằng lượng khí sinh ra... của năm 1, ta lấp đầy lớp 2 nên lượng khí sinh ra bao gồm lớp 1 và lớp 2 Nhưng vào cuối tháng 8 năm 1, lượng khí sinh ra ở lớp 2 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 vào cuối tháng 4 nên ta chỉ tính lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 8 năm 1 Dựa vào biểu đồ sinh khí, ta xác định được tốc độ sinh khí của lớp 1 vào cuối tháng 8 là h2 = (8/12) x h = 0,086 m3/kg (h = 0,13 m3/kg) Khối lượng khí sinh ra của lớp... của năm 3, lượng khí sinh ra bao gồm lớp 1 lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5 và lớp 6 Nhưng vào cuối tháng 4 năm 3, lượng khí sinh ra ở lớp 6 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1, lượng khí sinh ra ở lớp 5 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 12 năm 1, lượng khí sinh ra ở lớp 4 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 4 năm 2, lượng khí sinh ra ở lớp 3 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối... của năm 3, lượng khí sinh ra bao gồm lớp 1 lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5 và lớp 6 Nhưng vào cuối tháng 8 năm 3, lượng khí sinh ra ở lớp 6 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 1, lượng khí sinh ra ở lớp 5 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 4 năm 2, lượng khí sinh ra ở lớp 4 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 8 năm 2, lượng khí sinh ra ở lớp 3 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối... cuối tháng 12 năm 2, lượng khí sinh ra ở lớp 3 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 4 năm 3 và lượng khí sinh ra ở lớp 2 bằng lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 8 năm 3 nên ta chỉ tính lượng khí sinh ra ở lớp 1 cuối tháng 12 năm 3 Dựa vào biểu đồ sinh khí, ta xác định được tốc độ sinh khí của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 3 h9 = (24/48) x h = 0,065 kg/m3 Khối lượng khí sinh ra của lớp 1 từ tháng 33 . 12 8,8 11 .003 2 12 8,8 x 12 8,8 13 6,8 x 13 6,8 11 .893 13 6,8 x 13 6,8 1 37, 6 x 1 37, 6 12 .562 3 1 37, 6 x 1 37, 6 14 5,6 x 14 5,6 13 . 511 14 5,6 x 14 5,6 14 6,4 x 14 6,4 14 .225. 4 14 6,4 x 14 6,4 13 8,4 x 13 8,4 13 .664 13 8,4 x 13 8,4 1 37, 6 x 1 37, 6 12 .70 9 5 1 37, 6 x 1 37, 6 12 9,6 x 12 9,6 12 .036 12 9,6 x 12 9,6 12 8,8 x 12 8,8 11 .14 1 6 12 8,8