Đồ án môn học Giới thiệu về bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt hợp vệ sinh cho một đô thị 750 nghìn dân

MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ I.1 Đặc trưng chất thải rắn sinh hoạt đô thị I.1.1 Định nghĩa I.1.2 Các nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đô thị I.1.3 Lượng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đô thị I.1.4 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt đô thị I.1.5 Chất thải nguy hại sinh hoạt I.1.6 Phân loại thu gom CTR sinh hoạt đô thị I.1.7 Ảnh hưởng chất thải rắn tới môi trường sức khỏe cộng đồng 10 I.2 Giới thiệu công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt Việt Nam 10 I.2.1 Chôn lấp rác hợp vệ sinh 10 I.2.2 Thiêu đốt 11 I.2.3 Phương pháp vi sinh 12 I.3 Các ưu, nhược điểm phương pháp chôn lấp rác hợp vệ sinh 12 KỸ THUẬT CHÔN LẤP RÁC HỢP VỆ SINH VÀ CÁC YẾU TỐ CẦN XEM XÉT KHI LỰA CHỌN BÃI CHÔN LẤP 13 II.1 Kỹ thuật chôn lấp rác hợp vệ sinh 13 II.1.1 Khái niệm 13 II.1.2 Điều kiện chôn lấp loại chất thải rắn bãi chôn lấp 13 II.1.3 Trình tự thiết kế bãi chôn lấp 14 II.1.4 Kỹ thuật vận hành bãi chôn lấp 14 II.2 Các yếu tố cần xem xét lựa chọn bãi chôn lấp 16 II.2.1 Quy mô bãi 16 II.2.2 Vị trí 16 II.2.3 Địa chất công trình thủy văn 18 II.2.4 Những khía cạnh môi trường 18 II.2.5 Các tiêu kinh tế 19 CHƯƠNG III: 20 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP 20 III.1 Tính toán lượng rác thải quy mô bãi chôn lấp 20 III.1.1 Dự đoán tốc độ tăng dân số 20 III.1 Dự báo khối lượng chất thải rắn sinh hoạt bình quân đầu người 20 III.1.3 Tính toán diện tích bãi chôn lấp 21 III.1.4 Tính toán diện tích ô chôn lấp 23 III.2 Tính toán lượng khí thải phát sinh 24 III.2.1 Sự hình thành khí bãi rác 24 III.2.2 Xác định lượng khí hình thành 25 III.3 Tính toán lượng nước rỉ rác 35 III.3.1 Sự hình thành nước rỉ rác 35 II.3.2 Thành phần nước rác 36 III.3.3 Xác định lượng nước rỉ rác 38 CHƯƠNG 4: 46 VẬN HÀNH BÃI CHÔN LẤP 46 IV.1 Vận hành bãi chôn lấp 46 IV.1.2 Giai đoạn hoạt động bãi chôn lấp 46 IV.1.2 Đóng bãi sử dụng lại mặt bãi chôn lấp 46 IV.2 Quan trắc môi trường bãi chôn lấp 47 IV.2.1 Các trạm quan trắc môi trường nước 47 IV.2.2 Các trạm quan trắc môi trường không khí 48 KẾT LUẬN 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 MỞ ĐẦU Trong xu phát triển kinh tế xã hội, với vận tốc đô thị hóa ngày tăng phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch… kéo theo mức sống người dân ngày cao làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải công tác bảo vệ môi trường sức khỏe cộng đồng dân cư Lượng chất thải phát sinh từ hoạt động sinh hoạt người dân ngày nhiều hơn, đa dạng thành phần mức độ nguy hại tính chất Một phương pháp xử lý chất thải rắn coi kinh tế đầu tư chi phí vận hành xử lý chất thải rắn theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh Đây phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biển quốc gia phát triển chí nhiều quốc gia phát triển Tuy nhiên Việt Nam nhiều bãi chôn lấp chưa thiết kế xây dựng theo yêu cầu bãi chôn lấp hợp vệ sinh Các bãi không kiểm soát khí độc, mùi hôi nước rỉ rác nguồn lây nhiễm tiềm tàng cho môi trường đất, nước không khí, chưa coi bãi chôn lấp hợp vệ sinh Với nhiệm vụ môn học đề ra, đồ án giới thiệu bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt hợp vệ sinh cho đô thị 750 nghìn dân CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ I.1 Đặc trưng chất thải rắn sinh hoạt đô thị I.1.1 Định nghĩa Theo điều 3, chương I Luật BVMT 2014, thuật ngữ chất thải định nghĩa sau: “Chất thải vật chất thải từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoạt động khác” Theo điều 3, chương I Nghị định số 59/2007/NĐ-CP quản lý chất thải rắn thì: “Chất thải rắn vật chất thể rắn thải từ trình sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoạt động khác Chất thải rắn bao gồm chất thải rắn thông thường chất thải rắn nguy hại Chất thải rắn phát thải sinh hoạt cá nhân, hộ gia đình, nơi công cộng gọi chung chất thải rắn sinh hoạt” I.1.2 Các nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đô thị - Các hộ gia đình - Các khu tập thể - Chất thải đường phố, chợ - Các khu trung tâm thương mại - Các văn phòng, sở nghiên cứu, trường học I.1.3 Lượng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đô thị Tổng lượng CTR sinh hoạt đô thị phát sinh toàn quốc tăng trung bình 1016% năm Tại hầu hết đô thị, khối lượng CTR sinh hoạt chiếm khoảng 60-70% tổng lượng CTR đô thị (một số đô thị tỷ lệ lên đến 90% ) Năm 2007, số CTR sinh hoạt phát sinh bình quân đầu người tính trung bình cho đô thị phạm vi toàn quốc vào khoảng 0,75 kg/người/ngày Năm 2008, theo Bộ Xây dựng số 1,45 kg/người/ngày, lớn nhiều so với nông thôn 0,4 kg/người/ngày Tuy nhiên, theo Báo cáo địa phương năm 2010 số phát sinh CTR sinh hoạt đô thị trung bình đầu người năm 2009 hầu hết địa phương chưa tới 1,0 kg/người/ngày Các số thống kê lượng CTR sinh hoạt đô thị không thống thách thức việc tính toán dự báo lượng phát thải CTR đô thị nước ta Kết điều tra tổng thể năm 2006-2007 cho thấy, lượng CTR đô thị phát sinh chủ yếu tập trung hai đô thị đặc biệt Hà Nội TP Hồ Chí Minh, chiếm tới 45,24% tổng lượng CTR sinh hoạt phát sinh từ tất đô thị tương ứng khoảng 8.000 tấn/ngày (2,29 triệu tấn/năm) (Biểu đồ 1.1) Tuy nhiên, số phát sinh CTR sinh hoạt tính bình quân đầu người lớn xảy đô thị phát triển du lịch thành phố: Hạ Long, Hội An, Đà Lạt, Ninh Bình, Các đô thị có số phát sinh CTR sinh hoạt tính bình quân đầu người thấp Tp Đồng Hới (Quảng Bình), Thị xã Gia Nghĩa, Thị xã Kom Tum, Thị xã Cao Bằng (Bảng 1.2) Bảng 1.1 Lượng CTR sinh hoạt phát sinh đô thị Việt Nam năm 2007 [1] Biểu đồ 1.1: Tỷ lệ phát sinh CTR sinh hoạt đô thị Việt Nam năm 2007 [1] Nguồn: Dự án “Xây dựng mô hình triển khai thí điểm việc phân loại, thu gom xử lý rác thải sinh hoạt cho khu đô thị mới” Cục BVMT, 2008 Bảng 1.2: Chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt bình quân đầu người đô thị năm 2009 [1] I.1.4 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt đô thị Thành phần CTR sinh hoạt phụ thuộc vào mức sống số đô thị Mức sống, thu nhập khác đô thị đóng vai trò định thành phần CTR sinh hoạt (Bảng 1.3) Bảng 1.3: Thành phần CTR sinh hoạt đầu vào bãi chôn lấp số địa phương Hà Nội, Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, TP HCM (1) Bác Ninh (2) năm 20092010 [1] I.1.5 Chất thải nguy hại sinh hoạt Theo thống kê, CTNH bị thải lẫn vào chất thải sinh hoạt mang đến bãi chôn lấp 0,02-0,82% CTNH sinh hoạt thường là: pin, ắc quy, đèn tuýp, nhiệt kế thủy ngân vỡ, bao bì chất tẩy rửa, vỏ hộp sơn, vec-ny, vỏ hộp thuốc nhuộm tóc, lọ sơn móng tay, vỏ bao thuốc trừ sâu, chất thải y tế lây nhiễm sở khám chữa bệnh nhỏ lẻ, bơm kim tiêm đồi tượng nghiện chích ma túy, Pin thải ắc quy thải: theo điều tra đề tài rác thải pin-ắc quy Hà Nội năm 2004 cho thấy: Mức tiêu thụ pin R6 Zn-C khu vực nội thành 5-8 cái/người/năm, khu vực ngoại thành 3-5 cái/người/năm Ước tính lượng pin thải R6 Zn-C Hà Nội năm 2004 200-350 tấn/năm (con số tương ứng năm 2010 đạt tới 750 tán) Ắc-quy chạy xe gắn máy chủ yếu loại ắc-quy chì-axit, tuổi thọ trung bình năm/cái với trọng lượng 2,5 kg/ắc-quy Ước tính lượng ắc-quy xe máy năm 2004 Hà Nội 580 tấn/năm (con số tương ứng cho năm 2010 đạt 1.200 tấn) Hiện tại, CTNH sinh hoạt chưa thu gom xử lý riêng bị thải lẫn với CTR sinh hoạt để đưa đến bãi chôn lấp Việc chôn lấp xử lý chung gây nhiều tác hại cho người tiếp xúc trực tiếp với rác, ảnh hưởng tới trình phân hủy rác hòa tan chấ nguy hại vào nước rỉ rác Do vậy, quan quản lý cần có kế hoạch thu gom riêng biệt CTNH CTR sinh hoạt I.1.6 Phân loại thu gom CTR sinh hoạt đô thị I.1.6.1 Phân loại nguồn 3R (viết tắt từ Reduce-Giảm thiểu, Recyle- Tái chế, Reuse-Tái sử dụng), với tảng hoạt động phân loại nguồn Phân loại chất thải nguồn giúp giảm thiểu lượng rác thải chôn lấp; rác thải hưu tái chế thành sản phẩm có ích, chất thải nhựa, giấy, kim loại tái chế thành nguyên liệu đầu vào sản phẩm tái chế Đây sở để hình thành phát triển thị trường tái sử dụng, tái chế chất thải Hiện nay, chương trình phân loại rác nguồn chưa áp dụng, triển khai rộng rãi nhiều lý chưa đủ nguồn lực tài để mua sắm trang thiết bị, đầu tư sở hạ tầng nguồn nhân lực thực hiện, đặc biệt thói quen người dân I.1.6.2 Hình thức thu gom Công tác thu gom thông thường sử dụng hình thức - Thu gom sơ cấp: người dân tự thu gom vào thùng rác đẩy tay cỡ nhỏ - Thu gom thứ cấp: rác hộ gia đình công nhân thu gom vào xe đẩy sau chuyển đến xe ép rác chuyên dụng chuyển đến khu xử lý chợ/ khu dân cư có đặt con-tainer chứa rác, công ty môi trường đô thị có xe chuyên dụng chở container đến khu xử lý I.1.6.3 Tỷ lệ thu gom Tỷ lệ thu gom trung bình đô thị từ 72% năm 2004 tăng lên khoảng 80-82% năm 2008 đạt 83-85% cho năm 2010 Mặc dù tỷ lệ thu gom có tăng khoảng 15-17% CTR đô thị bị thải môi trường vứt vào bãi đất, hố đất, ao hồ, đốt lộ thiên gây ô nhiễm môi trường Bảng 1.4: Tỷ lệ thu gom CTR sinh hoạt số đô thị năm 2009 [1] I.1.7 Ảnh hưởng chất thải rắn tới môi trường sức khỏe cộng đồng - Ảnh hưởng tới môi trường: + Là nơi dễ phát sinh ổ dịch bệnh CTR bị phân hủy thiếu kiểm soát + Chát lượng đất bị giảm sút + Ảnh hưởng tới nguồn nước, đặc biệt nước mặt - Ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng: + Bệnh tật: gia tăng tỷ lệ mắc bệnh môi trường + Khả lây nhiễm: loài côn trùng, gặm nhấm phát triển nhanh + Các loại bệnh mới: dị ứng da, I.2 Giới thiệu công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt Việt Nam I.2.1 Chôn lấp rác hợp vệ sinh Theo quy định TCVN 6696-2000, bãi chôn lấp CTR hợp vệ sinh là: khu vực quy hoạch thiết kế xây dựng để chôn lấp chất thải rắn phát sinh từ khu dân cư, khu đô thị khu công nghiệp, bãi chôn lấp chất thải rắn bao gồm ô chôn lấp chất thải, vùng đệm, công trình phụ trợ khác trạm xử lý nước, trạm xử lý khí thải, trạm cung cấp điện nước, văn phòng làm việc  Các kiểu phân loại bãi chôn lấp: - Bãi chôn lấp khô: bãi chôn lấp chất thải thông thường (rác thải sinh hoạt, rác thải đường phố rác thải công nghiệp) Chất thải chôn lấp dạng khô ướt tự nhiên đất khô có độ ẩm tự nhiên Đôi phải tưới nước cho chất thải khô để tránh bụi vận chuyển tạo độ ẩm cần thiết Bãi chôn lấp xây dựng nơi khô - Bãi chôn lấp ướt: khu vực ngăn để chôn lấp chất thải thường tro phế thải khai thác mỏ dạng bùn nhão Phương tiện vận chuyển thường đường ống, nước chảy thường bị nhiễm bẩn nên cần tuần hoàn trở lại - Bãi chôn lấp hỗn hợp khô ướt: nơi dùng để chôn lấp chất thải thông thường bùn nhão Điều cần lưu ý đới với ô dùng để chôn lấp ướt kết hợp, bắt buộc không cho phép nước rác thấm đến nước ngầm trường hợp - Bãi chôn lấp nổi: bãi chôn lấp xây mặt đất nơi có địa hình phẳng không dốc lắm, chất thải chất thành đống cao đến 15m Trong trường hợp xung quanh bãi phải có đê đê phải không thấm để ngăn chặn quan hệ nước thải với nước mặt xung quanh - Bãi chôn lấp chìm: loại bãi chìm mặt đất tận dụng điều kiện địa hình khu vực có ao hồ tự nhiên, mỏ khai thác, hào rãnh hay thung lũng có sẵn Trên sở kết cấu lớp lót đáy bãi thành bãi có khẳ chống thấm Rác thải chôn lấp theo phương thức lấp đầy 10 Hình 3.1: Sơ đồ nguồn hình thành nước thải II.3.2 Thành phần nước rác Việc tổng hợp đặc trưng hóa thành phần nước rác khó loạt điều kiện tác động lên hình thành nước rác Thời gian chôn lấp, khí hậu, mùa, độ ẩm bãi rác, mức độ pha loãng với nước mặt nước ngầm loại rác chôn lấp, tất tác động lên thành phần nước rác Dộ nén, loại độ dày nguyên liệu phủ tác động lên thành phần nước rác Các số liệu tiêu biểu thành phần tính chất nước rỉ rác từ bãi chôn lấp lâu năm trình bày bảng 3.6 36 Bảng 3.6: Các số liệu tiêu biểu thành phần tính chất nước rác từ bãi chôn lấp lâu năm [7] Thành phần Bãi (dưới năm) Bãi lâu năm Khoảng Trung bình (trên 10 năm) Nhu cầu oxy hóa sinh hóa (BOD5), mg/l 2000-20000 10000 100-200 Tổng lượng cacbon hữu (TOC), mg/l 1500-20000 6000 80-160 Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD), mg/l 3000-60000 18000 100-500 200-2000 500 100-400 Nito hữu cơ, mg/l 10-800 200 80-120 Amoniac, mg/l 10-800 200 20-40 Nitrat, mg/l 5-40 25 5-10 Tổng lượng photpho, mg/l 5-100 30 5-10 Othophotpho, mg/l 4-80 20 4-8 1000-10000 3000 200-1000 pH, mg/l 4,5-7,5 6,0 6,6-7,5 Canxi, mg/l 50-1500 250 50-200 Clorua, mg/l 200-3000 500 100-400 Tổng lượng sắt, mg/l 50-1200 60 20-200 Sunphat, mg/l 50-1000 300 20-50 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS), mg/l Độ kiềm theo CaCO3, mg/l Như vậy, hình thành khí nước rác trình chôn lấp mối quan tâm công tác vận hành quản lý bãi chôn lấp đô thị Thành phần nước rác thay đổi theo giai đoạn khác trình phân hủy sinh học Sau giai đoạn háo khí ngắn (một vài tuần), tiếp đến hai giai đoạn phân hủy: giai đoạn phân hủy yếm khí tùy tiện tạo axit giai đoạn phân hủy yếm khí tuyệt đối tạo khí metan Trong giai đoạn tạo axit hợp chất đơn giản hình thành axit béo, amino axit, axit cacboxilic…Giai đoạn kéo dài vài năm sau chôn lấp, phụ thuộc vào chất không đồng rác Đặc trưng nước rác giai đoạn này: - Nồng độ axit béo dễ bay cao - pH thấp - BOD cao - Tỷ lệ BOD/COD cao - Nồng độ NH4 nitơ hữu cao 37 - VSV có số lượng lớn - Nồng độ chất vô hòa tan kim loại nặng cao Đến giai đoạn tạo khí metan, sản phẩm cuối khí metan khí cacbonic Giai đoạn tạo khí metan tiếp tục đến 100 năm lâu Đặc trưng nước rác giai đoạn này: - Nồng độ axit béo dễ bay thấp - pH trung tính kiềm - BOD thấp - Tỷ lệ BOD/COD thấp - Nồng độ NH4 thấp - VSV có số lượng nhỏ - Nồng độ chất vô hòa tan kim loại nặng thấp III.3.3 Xác định lượng nước rỉ rác III.3.3.1 Mô lượng nước rác sinh theo thời gian bãi rác Hình 3.1: Mô lượng nước theo thời gian Lớp 10 10.1 3.1 9.2 2.1 2.2 8.3 1.2 1.3 1.10 Lớp Lớp Lớp 1.1 Tháng thứ Tháng thứ Tháng thứ 38 Tháng thứ n Trong đó: Ký hiệu 1.1 lớp rác số vừa hình thành Ký hiệu 1.2 lớp rác số có lớp số bên Ký hiệu 1.n lớp rác số có (n-1) lớp bên Tương tự kí hiệu lớp 2.1, 2.2, 3.1 … Với sơ đồ ta thấy thời gian bãi rác hoạt động, lớp rác ứng với số 1.1, 2.1, …, n.1 có phương trình cân nước tương tự Tương tự với lớp rác có số 1.2, 2.2, Tính toán cân nước tương tự Như vậy, lớp rác có số phía sau giống tính toán cân nước Với bãi chôn lấp trên, thời gian chôn lấp cho ô thứ 1,2 thứ 1,67 năm (20 tháng); với ô thứ đến thứ 7, thời gian chôn lấp 1,67 năm (20 tháng); với ô thứ đến ô thứ 13, thời gian chôn lấp 1,25 năm (15 tháng); với ô thứ 14 đến ô 20, thời gian chôn lấp năm (12 tháng) Thời gian để lớp hoàn thành phủ đất tháng Như vậy, ô số 1,2 có 10 lớp; từ ô số đến số số lớp lớp; từ ô số đến 13 lớp; từ ô số 14 đến 20 lớp Vì lớp rác khác tích khác nên lượng rác chôn lấp lớp khác Do đó, để thuận tiện cho việc tính toán tính đơn vị nước rỉ rác sau tháng lấp đầy lớp ô Khối lượng chất thải rắn tính đơn vị diện tích lớp là: Lượng nước rác sinh hình thành cho m2 bề mặt tính theo công thức: G = Gn,m + Gn,EM + Gẩm - Gn,th - Gn,bh - Gn,giữ Trong đó: G – khối lượng rác sinh (tấn) Gn,m - khối lượng nước mưa rơi xuống (tấn) Gn,EM - khối lượng nước tưới dung dịch EM (tấn) Gẩm - lượng nước chứa rác đem chôn (tấn) Gn,th - lượng nước tiêu hao hình thành khí gas (tấn) Gn,bh - lượng nước bay theo khí bãi rác (tấn) Gn,giữ - lượng nước giữ lại rác (tấn) Để xác định lượng nước rác sinh 1m2 bề mặt lớp ta cần phải xác định: - Lượng rác khô ẩm chứa 1m2 bề mặt lớp - Lượng vật liệu phủ 39 - Lượng nước mưa xâm nhập - Lượng nước tưới dung dịch EM - Lượng Bokashi trình vận hành - Lượng nước tiêu hao hình thành khí gas - Lượng nước bay theo khí gas III.3.3.2 Cân nước lớp rác vừa chôn lớp phủ Hình 3.2: Sơ đồ cân nước lớp rác chôn lớp phủ Gn,m Gn,EM ưa Gn,t Gẩ Gn, giữ m h Gn, bh Gnr Hình 3.3: Sơ đồ cân cho lớp rác có khác Gn,rác lớp i Gn-giữ Gth Gn,giữ tháng Gbh trước Gnr.lớp i III.3.3.4 Tính toán thành phần a Xác định lượng nước mưa xâm nhập vào bãi rác Xác định lượng nước mưa xâm nhập vào m3 bề mặt  Trong trình hoạt động Toàn lượng nước mưa rơi xuống ngấm vào rác Lượng mưa xâm nhập đơn vị bề mặt F xác định theo công thức sau: Gn,m = ( X- Z)* F , m3/tháng 40 Trong đó: X – lượng nước mưa hàng tháng, m/tháng Z – lượng nước bay tương ứng, m/tháng Tính toán cho đơn vị bề mặt, cho F = 1m3, ρnước = 0,997 tấn/m3 (25oC) Lượng mưa trung bình năm Đà Nẵng khoảng 2489 mm, lượng bốc năm thường từ vào khoảng 1049 mm Như vậy, lượng nước mưa xâm nhập vào 1m2 bề mặt trung bình năm ≈ 1,440 m3/năm Tính cho lớp rác hoàn thành tháng lượng mưa cho m2 bề mặt tháng: 1,440*2/12 = 0,24 m3 Khối lượng riêng nước ρ=0,997 tấn/m3 Do lượng nước xâm nhập mưa 0,241  Trong giai đoạn đóng cửa bãi rác G n,m = (X – Z – R – ΔGẩm)* F * ρ (tấn/ tháng) Trong X: lượng nước mưa hàng tháng (m/tháng) = 2489 12∗1000 Z: lượng mưa bay tương ứng (m/tháng) = = 0,21 (m/tháng) 1049 12∗1000 = 0,0874 (m/tháng) R: lượng nước hình thành dòng chảy mặt (m) R = α*X (trong α hệ số dòng chảy phụ thuộc vào mặt phủ Đối với lớp đất phủ giả thiết trồng cỏ loại khác Khi lượng nước chảy theo bề mặt R= 0,22X) ΔGẩm - độ ẩm thiếu hụt lớp đất phủ (m) Độ thiếu hụt ẩm lớp đất phủ phụ thuộc vào khả giữ nước lớp phủ Khả giữ nước lớp đất phủ xác định theo công thức sau: Mn,giữ = (D chứa – D chứa giảm) *D0*h Trong đó: Mn,giữ: lượng nước giữ lại lớp đất phủ, m Dchứa: hệ số dung tích chứa Dchứa giảm : hệ số giảm dần theo thời gian h: độ cao lớp phủ, lấy h =1m D0: độ chứa nước đỗi với 1m lớp đất phủ Chọn D0 = 0,25 m/m Nếu dùng lớp đất phủ đất sét pha, độ dóc lớp phủ 1,5% Dchứa =31%, Dchứa giảm = 15% Như vậy: Mn,giữ = (0,31-0,15)*0,25*1= 0,04 m 41 Với độ ẩm chứa đất phủ vào khoảng 60% dung tích chứa, ta có độ ẩm thiếu hụt đỗi với lớp phủ là: ΔGẩm = (Dchứa*0,6 – Dchứa giảm)*D0*h = (0,31*0,6-0,15)*0,25*1 = 0,009m Lượng nước hình thành dòng chảy bề mặt lớp tháng là: R= 2489 12∗1000 *2* 0,22 = 0,0913 m Do vậy: Gn,m= (2*0,21-2*0,0874-0,0913-0,009)*1* 0,997 = 0,144 b Xác định lượng rác khô ẩm chứa thể tích rác ứng với 1m2 bề mặt Lượng ẩm chứa thể tích rác ứng với m2 bề mặt lớp xác định theo công thức sau: Gẩm = mrác*φ Trong đó: mrác : khối lượng rác ứng với 1m2 bề mặt lớp thứ (tấn) φ: phần trăm lượng ẩm có rác - Khối lượng rác ứng với 1m2 bề mặt lớp xác định sau mrác = 𝑀𝑟á𝑐∗ℎ𝑙ớ𝑝 𝑆𝑏ã𝑖∗ℎ𝑏ã𝑖 (tấn) Trong đó: Mrác – lượng tác chôn bãi chôn lấp (14.229.464 tấn) Sbãi – diện tích bãi (64ha = 640.000 m2) hlớp – độ cao lớp rác Độ cao lớp rác chưa kể đến lớp vật liệu phụ chiều cao bãi chôn lấp chọn: h = 25m Trong đó: Lớp thứ có chiều dày: 5m Lớp thứ 2, có chiều dày: 3,5m Lớp thứ 4, 5, 6, 7, 8, có chiều dày: 2m Phần trăm lượng ẩm có rác tính theo công thức: φ= 𝐺𝑟,ướ𝑡−𝐺𝑟,𝑘ℎô 𝑀𝑟á𝑐 Trong đó: Gr, ướt: Khối lượng rác ướt (tấn) Gr, khô: Khối lượng rác khô (tấn) Coi độ ẩm phần vô không đáng kể Như 42 φ= 12.731.101,4−5.760.952,172 14.229.464 = 0,4894 Kết tính toán trình bày theo bảng sau: Lớp mrác (tấn) Gẩm (tấn) Gr, khô (tấn) 4,447 2,176 2,271 2, 3,113 1,523 1,590 4, 5, 6, 7, 8, 1,779 0,870 0,909 c Xác định lượng nước bổ sung việc tưới dung dịch EM Theo báo cáo URENCO, lượng dung dịch EM sử dụng cho rác khoảng 30 lít Một lít EM thứ cấp (93% nước, 6% rỉ đường, 1% EM sơ cấp) pha loãng 500 lần để phun vào rác Như vậy,1 lít dung dịch EM có khoảng 0,99 lít nước Lượng nước bổ sung rác : Gn,EM = 30*0,99*0,997 = 0,0296 tấn/tấn rác Lượng nước bổ sung thể tích rác ứng với 1m2 lớp là: - Lớp 1: Gn,EM = mrác* 0,0296 = 4,447 * 0,0296 = 0,132 tấn/m2 - Lớp 2, 3: Gn,EM = mrác* 0,0296 = 3,113 * 0,0296 = 0,0921 tấn/m2 - Lớp thứ 4, 5, 6, 7, 8, 9: Gn,EM = mrác* 0,0296 = 1,779 * 0,0296 = 0,0527 tấn/m2 d Xác định lượng nước tiêu hao phản ứng hình thành khí bãi rác  Phương trình phản ứng hình thành khí bãi rác thành phần rác phân hủy sinh học nhanh sau: C34H40O16N + 16,75 H2O → 17,625 CH4 + 16,375 CO2 + NH3 718 301,5 Theo phản ứng ta có lượng nước tiêu hao rác khô là: Gn,th = 301,5 718 = 0,42 H2O/tấn rác khô: Theo tính toán trên, rác khô tạo 1.056 m3 khí Như vậy, lượng nước tiêu hao để tạo 1m3 khí từ rác khô rác đem chôn lấp là: Gn,th = 0,42 1.056 = 0,0004 tấn/m3  Phương trình phản ứng hình thành khí bãi rác thành phần rác phân hủy sinh học chậm sau: 43 C31H40O15N + 14,25 H2O → 16,375 CH4 + 14, 625 CO2 + NH3 666 256,5 Tương tự ta có lượng nước tiêu hao để tạo 1m3 khí từ rác khô rác đem chôn lấp là: Gn,th = 256,5 666∗1.037,67 = 0,0004 (tấn/m3) Vậy: Tổng lượng nước tiêu hao cho hình thành 1m3 khí rác đem chôn lấp là: Gn,th = 0,0004 + 0,0004 = 0,0008 (tấn/m3) e Xác định lượng nước bay theo khí bãi rác Khí bãi rác bão hòa nước, lượng nước có khí bãi rác lấy xấp xỉ lượng nước bão hòa không khí Ở điều khiện nhiệt độ 41oC, ta có lượng nước bão hòa khí là: Gn,bh = 0,0538kg/m3 = 0,0538.10-3 tấn/m3 f Xác định khối lượng riêng khí bãi rác Khối lượng riêng hỗn hợp khí xác định theo công thức sau: ρk = Σ vi × pi Trong νᵢ - nồng độ phần thể tích cấu tử thành phần ρᵢ - khối lượng riêng cấu tử thành phần Coi thành phần khí gas gồm chủ yếu CH4 (50%) CO2 (50%) Khối lượng riêng cấu tử thành phần xác định theo công thức sau: 𝞺= 𝑀 22,4 × 273 𝑇 × 𝑃 𝑃𝑜 Trong đó: M – khối lượng mol cấu tử khí (kg/kmol) T – nhiệt độ không khí (oK) P,P0 – áp suất khí điều kiện làm việc điều kiện tiêu chuẩn Đối với khí CH4: 𝞺= 16 22,4 × 273 (41+273) 44 × 1 = 0,621 (kg/m3) Đối với khí CO2: 𝞺= 44 22,4 × 273 (41+273) × 1 = 1,708 (kg/m3) Vậy khối lượng riêng hỗn hợp khí là: ρk = 0,621 × 0,5 + 1,708 × 0,5 = 1,1648 kg/m3 = 1,1648×10-3 tấn/m3 g Xác định lượng đất phủ 1m2 bề mặt lớp rác Đất phủ sử dụng sét pha đất Khối lượng riêng trung bình lớp vật liệu phủ ρ = 2,6 tấn/m3 Khối lượng đất phủ với lớp là: Mvlphủ = h×ρ×F = 0,2×2,6×1 = 0,52 (tấn/m2) Riêng với lớp phủ có độ dày 1m tính tương tự ta có khối lượng đất phủ m2 = 2,6 tấn/m2 45 CHƯƠNG 4: VẬN HÀNH BÃI CHÔN LẤP IV.1 Vận hành bãi chôn lấp IV.1.2 Giai đoạn hoạt động bãi chôn lấp Chất thải chở đến bãi chôn lấp phải kiểm tra phân loại tiến hành chôn lấp ngay, không để 24 Chất thải phải chôn lấp theo quy định, ô chôn lấp Chất thải trước chôn phải kiểm soát định lượng chất thải hệ thống cân điện tử Chất thải phải chôn lấp thành lớp riêng rẽ ngăn cách lớp đất phủ Thi công hố rác: - Thực thi công từ hố rác vị trí thiết kế theo mặt bố trí - Khi rác đổ vào hố tiến hành thi công hố Đất đào lên từ hố dung để làm lớp phủ hố Cứ hố chôn trình tự thực - Rác thải đổ xuống hố chôn theo phương pháp đổ lấn dần Các phương tiện vận chuyển chất thải rắn sau đổ chất thải vào bãi chôn lấp cần phải rửa trước khỏi phạm vi bãi chôn lấp Hệ thống thu gom xử lý nước thải phải thường xuyên hoạt động kiểm tra, tu, sửa chữa định kỳ đảm bảo công suất thiết kế Cho phép sử dụng tuần hoàn nước rác nguyên chất từ hệ thống thu gom bãi chôn lấp bùn đặc sệt phát sinh từ hệ thống xử lý nước rác trở lại tưới lên bãi chôn lấp IV.1.2 Đóng bãi sử dụng lại mặt bãi chôn lấp Việc đóng cửa bãi chôn lấp rác thực khi: - Lượng rác thải chôn bãi chôn lấp đạt dung tích lớn thiết kế kỹ thuật - Cơ quan vận hành (chủ vận hành) bãi chôn lấp không muốn tiếp tục vận hành bãi rác - Bãi rác đóng cửa lý khác 46 Việc đóng bãi chôn lấp tiến hành theo nguyên tắc sau: - Cơ quan vận hành bãi chôn lấp phải gửi công văn tới quan có thẩm quyền quản lý môi trường thông báo xác thời gian đóng bãi - Trong thời hạn tháng kể từ ngày đóng bãi, chủ vận hành phải đệ trình quan có thẩm quyền môi trường báo cáo trạng đóng bãi Nội dung báo cáo vấn đề sau: + Hiện trạng hoạt động khả vận hành tất hệ thống, công trình bãi chôn lấp + Việc tuân thủ tiêu chuẩn nước thải, nước rỉ rác thải môi trường, chất lượng nước ngầm khí bãi rác + Việc tuân thủ quy định hành trình đóng bãi Sau kết thúc giai đoạn chôn lấp đóng bãi khoảng 15 năm, mặt bãi thiết kế thành công viên hay sân bóng, bãi đỗ xe nơi vui chơi, giải trí Khi định lựa chọn sử dụng lại bãi, cần ý mục tiêu như: - Khôi phục lại màu mớ đất - Thiết kế xây dựng cách hài hòa khu vực bãi xung quanh - Đảm bảo môi trường cho hệ sinh thái tồn phát triển - Đem lại lợi nhuận sau tái sử dụng không gian bãi IV.2 Quan trắc môi trường bãi chôn lấp Tất bãi chôn lấp phải quan trắc môi trường tổ chức theo dõi biến động môi trường khu vực bãi chôn lấp Quan trắc môi trường bao gồm việc qan trắc môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất hệ sinh thái, môi trường lao động, sức khỏe cộng đồng khu vực lân cận Vị trí trạm quan trắc cần đặt điểm đặc trưng xác định diễn biến môi trường ảnh hưởng bãi chôn lấp tạo nên IV.2.1 Các trạm quan trắc môi trường nước a Nước mặt: bãi chôn lấp phải bố trí hai trạm quan trắc nước mặt dòng chảy nhận nước thải bãi chôn lấp - Trạm thứ nhất: nằm đầu mương thu nguồn nước thải mặt bãi chôn lấp từ 15-20m - Trạm thứ 2: nằm cuối mương thu, gần cửa xả nước thải bãi chôn lấp từ 15-20m 47 b Nước ngầm - Trạm quan trắc nước ngầm bố trí theo hướng dòng chảy từ phía thượng lưu đến hạ lưu bãi chôn lấp, cần lỗ quan trắc - Cần bố trí trạm quan trắc (giếng khơi khoan lỗ) điểm dân cư quanh bãi chôn lấp c Nước thải: vị trí trạm quan trắc bố trí đảm bảo cho quan trắc toàn diện chất lượng nước thải đầu vào đầu khỏi khu xử lý Cụ thể là: + Một trạm đặt vị trí trước vào hệ thống xử lý + Một trạm đặt vị trí sau xử lý, trước thải môi trường xung quanh IV.2.2 Các trạm quan trắc môi trường không khí a Vị trí trạm quan trắc: Các trạm theo dõi môi trường không khí bố trí sau: bên công trình nhà làm việc phạm vi bãi chôn lấp cần bố trí mạng lưới tối thiểu điểm giám sát không khí bên công trình nhà làm việc phạm vi bãi chôn lấp b Chế độ quan trắc (khi chưa có trạm quan trắc tự động): tháng/lần Thông số đo: bụi, tiếng ồn, nhiệt độ, khí phát thải theo tiêu chuẩn Việt Nam 48 KẾT LUẬN Hiện tình hình thu gom rác thải Đà Nẵng ngày cải thiện, tỷ lệ thu gom mức cao 90% Phương pháp chôn lấp áp dụng có hiệu đáng kể việc giải lượng rác thải lớn tồn đọng Tuy nhiên với mức độ gia tăng dân số nhanh 2,96% đời sống người dân ngày nâng cao khối lượng rác phát sinh tăng lên nhanh chóng Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh phương pháp tạm thời ưu điểm trội xử lý tiêu hủy chất thải rắn đơn giản nhất, chi phí đầu tư vận hành Vấn đề cần giải để xây dựng bãi chôn lấp cần sử dụng diện tích đất lên đến 100 vận hành không tốt có khả gây ô nhiễm môi trường cao Vậy để phát triển bền vững-bảo vệ môi trường quyền Đà Nẵng cần có sách quan tâm tới vấn đề quản lý xử lý chất thải rắn phương pháp khác hiệu kinh tế tốn diện tích đất sử dụng Về thân, trình thực đồ án này, nhờ giúp đỡ thầy cô giáo môn, với tài liệu tìm được, giúp em hiểu rõ việc thiết kế bãi chôn lấp, cách tra số liệu, xử lý số liệu,… để hoàn thành đồ án giao Em xin trân thành cảm ơn 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo cáo môi trường quốc gia 2011-Chất thải rắn GS.TS Trần HIếu Nhuệ, Quản lý chất thải rắn-tập 1: Chất thải rắn đô thị, Nhà xuất Xây dựng, 2011 Thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD, ngày 18/01/2001 Niêm giám thống kê 2010 Báo cáo môi trường quốc gia 2010-Tổng quan môi trường Việt Nam TCXDVN 261:2001, Bãi chôn lấp chất thải rắn-Tiêu chuẩn thiết kế Environmental Resource Ltd., “Đánh giá ĐTM-Những quy trình nước phát triển” London, 1988 Nguyễn Võ Châu Ngân, Tính toán phát thải metan từ rác thải sinh hoạt khu vực nội ô Thành phố Cần Thơ, Khoa môi trường tài nguyên thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ, 2014 50