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

Một trong những phương pháp xử lý chất thải rắn được coi là kinh tế nhất cả về đầu tư cũng như chi phí vận hành là xử lý chất thải rắn theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh.. Chôn lấp rá

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I: 4

TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ 4

I.1 Đặc trưng chất thải rắn sinh hoạt ở đô thị 4

I.1.1 Định nghĩa 4

I.1.2 Các nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt ở đô thị 4

I.1.3 Lượng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt ở đô thị 4

I.1.4 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt ở đô thị 6

I.1.5 Chất thải nguy hại trong sinh hoạt 7

I.1.6 Phân loại và thu gom CTR sinh hoạt ở đô thị 8

I.1.7 Ảnh hưởng của chất thải rắn tới môi trường và sức khỏe cộng đồng 10

I.2 Giới thiệu các công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở 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 của 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 các loại chất thải rắn tại 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 khi 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 và thủy văn 18

II.2.4 Những khía cạnh môi trường 18

II.2.5 Các chỉ tiêu kinh tế 19

CHƯƠNG III: 20

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP 20

III.1 Tính toán lượng rác thải và quy mô bãi chôn lấp 20

III.1.4 Tính toán diện tích các 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 của 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 của bãi chôn lấp 46

IV.1.2 Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng 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 thế phát triển kinh tế xã hội, với vận tốc 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 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 mức độ nguy hại về tính chất

Một trong những phương pháp xử lý chất thải rắn được coi là kinh tế nhất cả về đầu

tư cũng như chi phí vận hành là xử lý chất thải rắn theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh Đây là phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biển nhất ở các quốc gia đang phát triển và thậm chí đối với nhiều quốc gia phát triển Tuy nhiên ở Việt Nam hiện nay nhiều bãi chôn lấp vẫn chưa được thiết kế và xây dựng theo đúng yêu cầu của một bãi chôn lấp hợp vệ sinh Các bãi này đều không kiểm soát được khí độc, mùi hôi và nước rỉ rác là nguồn lây nhiễm tiềm tàng cho môi trường đất, nước và không khí, do vậy chưa được coi là bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Với nhiệm vụ môn học đề ra, đồ án này sẽ giới thiệu về bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt hợp vệ sinh cho một đô thị 750 nghìn dân

Theo điều 3, chương I của Nghị định số 59/2007/NĐ-CP về quản lý chất thải rắn thì: “Chất thải rắn là vật chất ở thể rắn được thải ra từ quá trình sản xuất, kinh doanh, dịch

vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác Chất thải rắn bao gồm chất thải rắn thông thường và chất thải rắn nguy hại Chất thải rắn phát thải trong sinh hoạt cá nhân, hộ gia đình, nơi công

cộng được gọi chung là chất thải rắn sinh hoạt”

I.1.2 Các nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt ở 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 ở đô thị

Tổng lượng CTR sinh hoạt ở các đô thị phát sinh trên toàn quốc tăng trung bình 16% mỗi năm Tại hầu hết các đô thị, khối lượng CTR sinh hoạt chiếm khoảng 60-70% tổng lượng CTR đô thị (một số đô thị tỷ lệ này lên đến 90% )

10-Năm 2007, chỉ số CTR sinh hoạt phát sinh bình quân đầu người tính trung bình cho các đô thị trên phạm vi toàn quốc vào khoảng 0,75 kg/người/ngày Năm 2008, theo Bộ Xây dựng thì chỉ số này là 1,45 kg/người/ngày, lớn hơn nhiều so với ở nông thôn là 0,4 kg/người/ngày Tuy nhiên, theo Báo cáo của các địa phương năm 2010 thì chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt đô thị trung bình trên đầu người năm 2009 của hầu hết các địa phương đều chưa tới 1,0 kg/người/ngày Các con số thống kê về lượng CTR sinh hoạt đô thị không thống nhất là một trong những thách thức trong việc tính toán và dự báo lượng phát thải CTR đô thị ở nước ta

Kết quả điều tra tổng thể năm 2006-2007 đã cho thấy, lượng CTR đô thị phát sinh chủ yếu tập trung ở hai đô thị đặc biệt là Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, chiếm tới 45,24%

tổng lượng CTR sinh hoạt phát sinh từ tất cả các đô thị tương ứng khoảng 8.000 tấn/ngày (2,29 triệu tấn/năm) (Biểu đồ 1.1) Tuy nhiên, chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt tính bình quân trên đầu người lớn nhất xảy ra ở các đô thị phát triển du lịch như các thành phố: Hạ Long, Hội An, Đà Lạt, Ninh Bình, Các đô thị có chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt tính bình quân đầu người thấp nhất là ở 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 ở các đô thị Việt Nam năm 2007 [1]

Biểu đồ 1.1: Tỷ lệ phát sinh CTR sinh hoạt tại các đô thị Việt Nam năm 2007 [1]

Bảng 1.2: Chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt bình quân đầu người của các đô thị năm

2009 [1]

I.1.4 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt ở đô thị

Thành phần CTR sinh hoạt phụ thuộc vào mức sống ở một số đô thị Mức sống, thu nhập khác nhau giữa các đô thị đóng vai trò quyết định trong thành phần CTR sinh hoạt (Bảng 1.3)

Bảng 1.3: Thành phần CTR sinh hoạt tại đầu vào của các bãi chôn lấp của một số địa phương Hà Nội, Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, TP HCM (1) và Bác Ninh (2) năm 2009-

2010 [1]

I.1.5 Chất thải nguy hại trong sinh hoạt

Theo thống kê, CTNH còn bị thải lẫn vào chất thải sinh hoạt mang đến bãi chôn lấp

là 0,02-0,82% CTNH trong sinh hoạt thường là: pin, ắc quy, đèn tuýp, nhiệt kế thủy ngân

Pin thải và ắc quy thải: theo điều tra của đề tài rác thải pin-ắc quy ở Hà Nội năm

2004 cho thấy: Mức tiêu thụ pin R6 Zn-C ở khu vực nội thành là 5-8 cái/người/năm, khu vực ngoại thành là 3-5 cái/người/năm Ước tính lượng pin thải R6 Zn-C ở Hà Nội năm

2004 là 200-350 tấn/năm (con số tương ứng năm 2010 có thể đạt tới 750 tán) Ắc-quy chạy

xe gắn máy chủ yếu là loại ắc-quy chì-axit, tuổi thọ trung bình là 5 năm/cái với trọng lượng 2,5 kg/ắc-quy Ước tính lượng ắc-quy xe máy năm 2004 ở Hà Nội là 580 tấn/năm (con số tương ứng cho năm 2010 có thể đạt trên 1.200 tấn)

Hiện tại, CTNH trong sinh hoạt vẫn chưa được thu gom và xử lý riêng và bị thải lẫn với CTR sinh hoạt để đưa đến bãi chôn lấp Việc chôn lấp và xử lý chung sẽ gây ra nhiều tác hại cho những người tiếp xúc trực tiếp với rác, ảnh hưởng tới quá trình phân hủy rác và hòa tan các chấ nguy hại vào nước rỉ rác Do vậy, các cơ quan quản lý cần có kế hoạch thu gom riêng biệt CTNH trong CTR sinh hoạt

I.1.6 Phân loại và thu gom CTR sinh hoạt ở đô thị

I.1.6.1 Phân loại tại nguồn

3R (viết tắt của 3 từ Reduce-Giảm thiểu, Recyle- Tái chế, Reuse-Tái sử dụng), với nền tảng là hoạt động phân loại tại nguồn Phân loại chất thải tại nguồn sẽ giúp giảm thiểu lượng rác thải chôn lấp; rác thải hưu cơ được tái chế thành sản phẩm có ích, các chất thải như nhựa, giấy, kim loại được tái chế thành nguyên liệu đầu vào hoặc sản phẩm tái chế Đây là cơ sở để hình thành và phát triển thị trường tái sử dụng, tái chế chất thải

Hiện nay, chương trình phân loại rác tại nguồn vẫn chưa được áp dụng, triển khai rộng rãi vì nhiều lý do như chưa đủ nguồn lực tài chính để mua sắm trang thiết bị, đầu tư

cơ sở hạ tầng cũng như nguồn nhân lực thực hiện, đặc biệt là thói quen của người dân

I.1.6.2 Hình thức thu gom

Công tác thu gom thông thường sử dụng 2 hình thức

- Thu gom sơ cấp: người dân tự thu gom vào các thùng rác đẩy tay cỡ nhỏ

- Thu gom thứ cấp: rác các hộ gia đình được công nhân thu gom vào các xe đẩy sau

đó chuyển đến các xe ép rác chuyên dụng và chuyển đến các khu xử lý hoặc tại các 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 ở các đô thị từ 72% năm 2004 tăng lên khoảng 80-82% năm 2008 và đạt 83-85% cho năm 2010 Mặc dù tỷ lệ thu gom có tăng nhưng vẫn còn khoảng 15-17% CTR đô thị bị thải ra môi trường vứt vào bãi đất, hố đất, ao hồ, hoặc đốt lộ thiên gây ô nhiễm môi trường

Bảng 1.4: Tỷ lệ thu gom CTR sinh hoạt của một số đô thị năm 2009 [1]

I.1.7 Ảnh hưởng của chất thải rắn tới môi trường và sức khỏe cộng đồng

- Ảnh hưởng tới môi trường:

+ Là nơi dễ phát sinh các ổ dịch bệnh do CTR bị phân hủy thiếu kiểm soát

+ Chát lượng đất bị giảm sút

+ Ảnh hưởng tới các nguồn nước, đặc biệt là nước mặt

- Ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng:

+ Bệnh tật: gia tăng tỷ lệ mắc bệnh do môi trường

+ Khả năng lây nhiễm: do các loài côn trùng, gặm nhấm phát triển nhanh

+ Các loại bệnh mới: dị ứng da,

I.2 Giới thiệu các công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam

I.2.1 Chôn lấp rác hợp vệ sinh

Theo quy định của TCVN 6696-2000, bãi chôn lấp CTR hợp vệ sinh là: khu vực được quy hoạch thiết kế xây dựng để chôn lấp các chất thải rắn phát sinh từ các khu dân

cư, khu đô thị và các khu công nghiệp, bãi chôn lấp chất thải rắn bao gồm các ô chôn lấp chất thải, vùng đệm, công trình phụ trợ khác như 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: là bãi chôn lấp các chất thải thông thường (rác thải sinh hoạt, rác thải đường phố và rác thải công nghiệp) Chất thải được chôn lấp ở dạng khô hoặc ướt tự nhiên trong đất khô và có độ ẩm tự nhiên Đôi khi còn 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 một khu vực được ngăn để chôn lấp chất thải thường là tro hoặc các phế thải khai thác mỏ dưới dạng bùn nhão Phương tiện vận chuyển thường là đường ống, vì nước chảy ra thường bị nhiễm bẩn nên cần được tuần hoàn trở lại

- Bãi chôn lấp hỗn hợp khô ướt: là nơi dùng để chôn lấp chất thải thông thường và bùn nhão Điều cần lưu ý là đới với các ô dùng để chôn lấp ướt và kết hợp, bắt buộc không cho phép nước rác thấm đến nước ngầm trong bất cứ trường hợp nào

- 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, chất thải được chất thành đống cao đến 15m Trong trường hợp này xung quanh bãi phải có các đê và đê phải không thấm để ngăn chặn quan hệ nước thải với nước mặt xung quanh

- Bãi chôn lấp chìm: là loại bãi chìm dưới mặt đất hoặc tận dụng điều kiện địa hình tại các khu vực có ao hồ tự nhiên, các mỏ khai thác, các hào rãnh hay thung lũng có sẵn Trên cơ sở đó kết cấu các lớp lót đáy bãi và thành bãi có khẳ năng chống thấm Rác thải sẽ được chôn lấp theo phương thức lấp đầy

- 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 dạng này tiết kiệm nhiều diện tích và có nhiều ưu điểm

- Cần đào tạo và có được đầy đủ số lượng công nhân

 Phương pháp vận hành bãi chôn lấp

Thực tế việc đổ rác, đầm nén và phủ bãi có thể được tiến hành theo một vài cách Sự quyết định áp dụng phương pháp vận hành bãi phụ thuộc vào phương pháp chôn lấp, phụ thuộc vào khả năng tiếp cận vùng đổ của phương tiện đổ rác và thiết bị đang được sử dụng tại bãi

Ở những bãi áp dụng phương pháp mương rãnh, xe ô tô có thể đi trên những

ô rác đã được đầm nén và đổ rác xuống bề mặt noi làm việc

Việc phát triển hệ thống ô rác phải theo ý đồ thiết kế ban đầu và sau đó thực hiện từng bước sao cho toàn bộ kế hoạch được thực hiện đầy đủ Khi công việc trong ngày kết thúc bề mặt đổ rác sẽ được đầm nén và phủ một lớp đất và sau đó đầm nén lần nữa Ngày hôm sau, ô rác tạo thành từ ngày hôm trước có thể đóng vai trò như một bức tường riêng rẽ cho bề mặt làm việc mới

Các quá trình chuyển đổi chất thải bằng phương pháp thiêu đốt:

Mô tả quá trình thiêu đốt:

Trước hết, chất thải được đổ từ các xe thu gom vào khoang chứa chất thải của lò đốt Thông thường, khoang chứa chất thải có thể chứa đủ cho 2 ngày làm việc của lò Cầu trục có nhiệm vụ cấp chất thải theo mẻ vào khoang đốt của lò Chất thải được đưa tới ghi lò

và được đốt cháy tại đó Các chất khí có chứa các hạt bụi hữu cơ tiếp tục được đốt trong buồng thứ cấp tới nhiệt độ 1600oC Nhiệt được thu hồi qua hệ thống trao đổi nhiệt của lò hơi.Các thiết bị xử lý khí bao gồm vòi phun NH3 để khử NOx, bộ lọc khô cho SO2 và thiết

bị lọc túi Khói lò sau khi đã được lọc sẽ được quạt hút ra ngoài qua ống khói Tro và xỉ được thải qua ghi lò

I.2.3 Phương pháp vi sinh

Mục đích chung của quá trình sản xuất phân vi sinh:

- Chuyển đổi các chất hữu cơ dễ phân pủy bằng sinh học thành các chất ổn định sinh học và làm giảm thể tích ban đầu của chất thải

- Tiêu diệt các tác nhân bệnh, các trứng côn trùng, các sinh vật không mong muốn và các hạt cỏ dại

- Duy trì hàm lượng chất dinh dưỡng tối đa N, P, K

- Sản xuất ra các sản phẩm sử dụng giúp cho cây trồng trưởng thành và đất thêm màu

mỡ

Mô tả quá trình:

Quá trình chế biến phân vi sinh luôn xuất hiện trong thiên nhiên

Phương pháp đơn giản nhất là ủ thành luống dưới độ sâu từ 2 đến 3 ft cùng với phân súc vật, đất, cỏ, Trong suốt quá trình ủ chỉ đảo 2 lần Thời gian cho mỗi mẻ có thể kéo dài từ 6 tháng hoặc lâu hơn Thông thường, thời gian ủ phân vi sinh theo công nghệ hiện đại kéo dài khoảng 4 đến 5 tuần Thời gian đảo trộn 2 lần trong 1 tuần Trong thời gian này, thành phần dễ phân hủy sinh học sẽ được phân hủy bởi nhiều loại vi sinh vật khác nhau

I.3 Các ưu, nhược điểm của phương pháp chôn lấp rác hợp vệ sinh

Phương pháp chôn lấp rác hợp vệ sinh có ưu điểm:

- Chi phí đầu tư thấp so với các phương pháp xử lý chất thải rắn

- Sau một thời gian 5-10 năm lúc đất được lấp đầy có thể xây dựng các công trình trên đó

Nhược điểm của phương pháp là:

- Đòi hỏi diện tích đất nhiều hơn so với các phương pháp khác

- Có thể gây ô nhiễm nước ngầm

- Khi rác không được kiểm soát thoát khỏi bãi gây mùi hôi Sản sinh khí metan từ quá trình phân giải yếm khí các chất hữu cơ Khí này có thể thoát ra và gây nổ

- Nhân dân địa phương có thể phản đối việc xây dựng bãi chôn lấp gần nơi họ sinh sống

Ngày nay, nhiều công nghệ được sử dụng nhằm hạn chế các nhược điểm của phương pháp này như: Hút rác bằng chân không kết hợp với phân loại để tái chế, giảm bớt diện tích chưa rác; đặt các ống khí thoát khí metan ra khí quyển, hoặc thu gom làm nhiên liệu cho các nhà ở gần

CHƯƠNG II:

KỸ THUẬT CHÔN LẤP RÁC HỢP VỆ SINH VÀ CÁC YẾU TỐ CẦN

XEM XÉT KHI LỰA CHỌN BÃI CHÔN LẤP

II.1 Kỹ thuật chôn lấp rác hợp vệ sinh

II.1.1 Khái niệm

Chôn lấp rác hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân hủy của chất thải rắn khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt 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, nito, các hợp chất amon và một số khí như CO2, CH4 Như vậy về thực chất chôn lấp hợp vệ sinh chất thải rắn vừa là phương pháp tiêu hủy sinh học vừa là biện pháp kiểm soát các thong số chất lượng môi trường trong quá trình phân hủy chất thải khi chôn lấp [2]

II.1.2 Điều kiện chôn lấp các loại 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 loại 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, vải, đồ da (trừ phế thải da có chứa crom)

- Rác thải từ văn phòng, khách sạn, nhà hang ăn uống

- Phế thải sản xuất không nằm trong danh mục rác thải nguy hại từ các ngành công nghiệp (chế biện lương thực, thực phẩm, thực sản, rượu bia giải khát, giấy, giày, da…)

- Bùn sệt thu được từ các trạm xử lý nước (đô thị và công nghiệp) có cặn khô lớn hơn 20%

II.1.3 Trình tự thiết kế bãi chôn lấp

II.1.3.1 Các tài liệu cần thiết cho công việc thiết kế

Các tài liệu ban đầu cần thiết cho công việc thiết kế bao gồm:

- Các tài liệu về quy hoạch đô thị

- Các tài liệu về dân số, điều kiện tự nhiên – xã hội hiện trạng và định hướng phát triển trong tương lai

- Các tài liệu về địa hình, địa chất công trình, thủy văn, điều kiện khí hậu của khu vực

- Các tài liệu có lien quan khác

II.1.3.2 Các công trình chủ yếu

Các công việc thiết kế cơ bản của một bãi chôn lấp chất thải rắn của bất kỳ một đô thị nào cũng phải bao gồm :

và để dễ dàng đầm nén rác sau đó

Phương pháp đổ bề mặt thường được sử dụng ở những nơi có địa hình bằng phẳng

và ít nguy hiểm đến nguồn nước ngầm Phương pháp này là phương pháp kinh tế nhất chỉ yêu cầu đào để có đủ lượng đất phủ Phương pháp bề mặt thường sử dụng bờ, đập nhân tạo

để rác tỳ vào Với phương pháp này, sự di chuyển của xe thu gom và thiết bị bãi dễ dàng và

an toàn Các gò rác của phương pháp này thường có độ cao 15m, dễ dàng cho việc thoát tán khí metan qua bề mặt nên có thể không cần có thiết bị thu gom khí ga

II.1.4.2 Phương pháp mương rãnh

Rác được đổ vào những mương đào Vật liệu phụ lấy từ đất đào mương lên Phương pháp này được vận hành cho đến khi đạt được độ cao mong muốn (thường la đến đỉnh của mương đào) mương phải đủ dài cho xe có thể đi lại và rác được đổ dễ dàng và đủ hẹp để có thể đổ rác được đầy mương vào cuối ngày

Nếu các mương được đào thành các hang vuông góc với hướng gió thì sẽ làm giảm lượng rác thải bay bừa bãi bởi gió Đất đào có thể sử dụng làm bờ thềm tạm thời trên mặt mương để định hướng dòng nước chảy bề mặt Đất có sét không thấm nước và mạch nước ngầm thấm là thích hợp đối với phương pháp mương rãnh Độ sâu của mương tùy thuộc vào các điều kiện địa chất của đất và mạch nước ngầm Thông thường độ sâu của mương khoảng 4-5m

Quá trình vận hành của phương pháp mương rãnh đắt hơn nhiều so với phương pháp bề mặt do chi phí do việc đào mương và sử dụng thiết bị chuyên dung Một chi phí khác nữa là việc vận chuyển đất thừa được đào lên (cứ 1000m2 đất được đào thì phải chuyên chở đi 800m3 đất thừa)

II.1.4.3 Phương pháp hồ chứa (lợi dụng hiện tượng sụt lún)

Đây là phương pháp sử dụng những hố nhân tạo hoặc tự nhiên cho hoạt động chôn lấp rác (Ví dụ: hố đã khai thác đất, khai thác mỏ…) Phương pháp hồ chứa thường sử dụng

bề mặt đất tự nhiên

Việc đổ rác bắt đầu từ độ cao của hố và kết thúc ở đầu thấp để tránh ứ đọng nước

và tạo một đập tự nhiên cho đống rác tỳ vào để bắt đầu đầm nén Hố đổ rác thường thấp hơn so với địa hình xung quanh nên gặp rất nhiều khó khăn cho việc kiểm soát nước bề mặt Các hố khai thác thường thiếu vật liệu phủ nên sự có sẵn vật liệu phủ là mối quan tâm chính khi chọn bãi chôn lấp phế thải theo phương pháp này

II.2 Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn bãi chôn lấp

II.2.1 Quy mô bãi

Quy mô bãi chôn lấp chất thải phụ thuộc vào quy mô của đô thị như dân số, lượng rác thải phát sinh, đặc điểm rác thải… Có thể căn cứ vào đặc điểm đô thị Việt Nam có tính đến khả năng phát triển đô thị để phân loại quy mô bãi và có thể tham khảo theo bảng 2.1

Bảng 2.1: Phân loại quy mô bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị [2]

TT Quy mô bãi chôn

lấp

Dân số (ngàn người)

Lượng chất thải rắn (tấn/ năm)

Diện tích bãi (ha)

Thời hạn sử dụng (năm)

4 Loại rất lớn > 1.000 > 200.000 ≥ 50 > 50

Nguồn: Thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD, ngày 18/01/2001 hướng dẫn các quy định về bảo vệ môi

trường đối với việc lựa chọn địa điểm, xây dựng và vận hành chất thải rắn

II.2.2 Vị trí

Vị trí bãi chôn lấp phải gần nơi sản sinh chất thải, nhưng phải có khoảng cách thích hợp với những vùng dân cư gần nhất Các yếu tố ảnh hưởng đến các vùng dân cư này là loại chất thải (mức độ độc hại), điều kiện hướng gió, nguy cơ gây lụt lội… Cần lưu ý thêm

là bãi chôn lấp rất hấp dẫn với chim muông, một nguy cơ tiềm tàng đối với máy bay thấp

Vì vậy, địa điểm các bãi chôn lấp cần phải xa các sân bay, là các nơi có các khu vực đất trống vắng, tính kinh tế không cao

Vị trí bãi chôn lấp phải nằm trong tầm khoảng cách hợp lý, nguồn phát sinh rác thải Điều này tùy thuộc vào bãi đất, điều kiện kinh tế, địa hình, xe cộ thu gom rác thải Đường xá đi đến nơi thu gom rác thải phải đủ tốt và đủ chịu tải cho nhiều xe tải hạng nặng

đi lại trong cả năm Tác động của việc mở rộng giao thông cũng cần được xem xét

Bảng 2.2: Khoảng cách thích hợp khi lựa chọn bãi chôn lấp [3]

Các công trình Đặc điểm và quy

mô công trình

Khoảng cách tối thiểu từ vành đai công trình tới các bãi

chon lấp (m)

Bãi chôn lấp vừa

và nhỏ Bãi chôn lấp lớn Bãi chôn lấp rất lớn

Đô thị Các thành phố, thị

Sân bay, các khu

công nghiệp, hải

Nguồn: Thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD, ngày 18/01/2001 hướng dẫn các quy định về bảo vệ môi

trường đối với việc lựa chọn địa điểm, xây dựng và vận hành chất thải rắn

Cần đặc biệt lưu ý các vẫn đề sau:

- Bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh không được đặt tại các khu ngập lụt

- Không được đặt vị trí bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh ở những nơi có tiềm năng ngước ngầm lớn

- Bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh phải có một vùng đệm rộng ít nhất 50m cách biệt với bên ngoài Bao bọc bên ngoài vùng đệm hàng rào bãi

- bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh phải hòa nhập với cảnh quan môi trường tổng thể trong vòng bán kính 1.000m

II.2.3 Địa chất công trình và thủy văn

Địa chất tốt nhất là có lớp đã nền chắc và đồng nhất, nên tránh vùng đá vôi và tránh các vết nứt kiến tạo, vùng đất dễ bị rạn nứt Nếu lớp đã nền có nhiều vết nứt và vỡ tổ ong thì điều cực kỳ quan trọng là đảm bảo lớp phủ bề mặt phải dày và thẩm thấu chậm Việc lựa chọn vật liệu phủ bề mặt phù hợp là rất cần thiết trong suốt thời gian hoạt động của bãi thải Đất cần phải mịn để làm chậm quá trình rò rỉ Hàm lượng sét trong đất càng cao càng tốt để tạo ra khả năng hấp thụ cao và thẩm thấu chậm Hỗn hợp giữa đất sét bùn và cát là lý tưởng nhất Không nên sử dụng cát sỏi và đất hữu cơ Dòng chảy nước mặt cần tập trung tại một nơi Cần kiểm soát sự chuyển dịch của mạch nước ngầm và biết chắc chắn tất cả các giếng sử dụng làm nước uống khu vực

Khi xem xét cần sử dụng bản đồ địa chất, thủy văn, địa hình đồng thời tham khảo ý kiến của cơ quan địa phương đang hoạt động trong lĩnh vực này

II.2.4 Những khía cạnh môi trường

Quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ tại bãi chôn lấp có thể gây ra một số nguy hại cho môi trường Các nguy hại này bao gồm:

- Tạo ra một số vật chủ trung gian gây bệnh như ruồi, muỗi, các loại côn trùng có cánh và các loài gặm nhấm

- Mang rác rưởi cuốn theo gió gây ô nhiễm cho các khu vực xung quanh

- Gây các vụ cháy, nổ

- Gây ô nhiễm nguồn nước

Ngoài những yếu tố đã nêu, cần xem xét thêm các tác động môi trường Ví dụ một bãi chôn lấp sẽ tạo ra bụi do xử lý và vùi lấp chất thải, chất thải tươi và sự phân hủy của nó tỏa ra mùi hôi thối Gió có thể cuốn theo rác rưởi rơi vãi ra ngoài khu vực và các phương tiện chuyên chở cũng làm rơi vãi rác trong quá trình vận chuyển đến nơi chôn lấp Lưu lượng xe cộ tăng lên có thể gây ách tắc Tiếng ồn và khí xả gây xáo trộn Điều quan trọng

để chấp nhận đối với một bãi chôn lấp là cố gắng bố trí bãi chôn lấp xa khỏi tầm nhìn và xa các khu vực giải trí, địa điểm nên khuất gió và có hướng gió xa hẳn khu dân cư Một điều quan trọng nữa là bãi chôn lấp không ở gần các ngã tư đường hoặc gìn giữ khu vực sạch sẽ, đây là khả năng đạt được kết quả tốt nhất về chi phí, hiệu quả và làm giảm bớt sự phản kháng của công chúng

II.2.5 Các chỉ tiêu kinh tế

Lựa chọn bãi chôn lấp phế thải còn phải chú ý đến kinh tế, cố gắng giảm mọi chi phí có thể được để đạt được yêu cầu về vốn đầu tư hợp lý nhưng không được giảm nhẹ lợi ích công cộng và hiệu quả xã hội

CHƯƠNG III:

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP

III.1 Tính toán lượng rác thải và quy mô bãi chôn lấp

III.1.1 Dự đoán tốc độ tăng dân số

Dựa vào tốc độ tăng dân số bình quân của Thành phố Đà Nẵng, đánh giá mức độ tăng dân số của khu vực này Dự báo tốc độ tăng dân số tự nhiên khoảng 2,96%/ năm [4]

và dân số thành thị trung bình năm 2009 của Đà Nẵng là 777 nghìn người [4], phù hợp với quy mô dân số theo đề tài đồ án được giao

Dân số được dự báo theo công thức sau:

Nn = Nn-1+Nn-1*K Trong đó:

Nn: dân số dự báo ở năm cần tính

Nn-1: số dân năm trước đó K: tỷ lệ tăng dân số bình quân

III.1 2 Dự báo khối lượng chất thải rắn sinh hoạt bình quân đầu người

Trong tương lai, việc dự báo lượng rác bình quân của một người thải ra trong ngày

sẽ dựa vào thu nhập bình quân trên đầu người của thành phố Đà Nẵng Với xu hướng phát triển như vậy, tương lai lượng rác thải phát sinh của thành phố Đà Nẵng sẽ giống với thành phố Hồ Chí Minh Do đó, thành phố Hồ Chí Minh được chọn để so sánh và tính toán dự báo lượng rác bình quân của một người thải ra trong ngày của thành phố Đà Nẵng cho tương lai

Thu nhập bình quân hàng tháng của lao động khu vực Đà Nẵng năm 2010 là 2315,6 nghìn đồng tương đương với thu nhập bình quân hàng tháng của lao động khu vực Hồ Chí Minh năm 2007 là 2415,2 nghìn đồng Với sự so sánh trên, phương pháp tính toán lượng rác bình quân của một người thải ra trong ngày trong tương lai của thành phố Đà Nẵng như sau:

- Trong năm 2007 ở thành phố Hồ Chí Minh thu nhập bình quân trên đầu người là 2315,6 nghìn đồng và lượng rác thải sinh hoạt bình quân 0,96 kg/người/ngày (bảng 1.1)

- Năm 2007 khối lượng rác thải sinh hoạt bình quân tại Đà Nẵng là 0,84 kg/người/ngày (bảng 1.1) Kết quả dự báo đến năm 2010 thu nhập bình quân trên

đầu người của thành phố Đà Nẵng sẽ 2315,6 nghìn đồng/tháng tức 3 năm sau sẽ gần bằng với thu nhập bình quân của thành phố Hồ Chí Minh

- Vậy 3 năm sau (năm 2010), lượng rác bình quân của một người thải ra trong ngày của thành phố Đà Nẵng sẽ gần bằng với thành phố Hồ Chí Minh Lượng rác bình quân của một người thải ra của thành phố Đà Nẵng tăng bình quân 1 năm là: (0,96 – 0,84)/3 = 0,04 kg/người/ngày Kết quả dự báo khối lượng rác cho thấy khối lượng rác thải hằng năm càng tăng lên cùng với sự phát triển của xã hội Do đó, đòi hỏi phải có cái nhìn khác về rác thải và sự quan tâm đầu tư đúng mức của các cấp chính quyền

III.1.3 Tính toán diện tích bãi chôn lấp

Theo Báo cáo Môi trường Quốc gia 2011 (bảng1.4), tỷ lệ thu gom CTR sinh hoạt tại Đà Nẵng là 90%

Dựa vào tốc độ tăng dân số là khối lượng rác bình quân đầu người tại thành phố Đà Nẵng, ta tính được tổng lượng rác thải phát sinh trong một năm theo công thức:

Lượng rác thải một năm = số dân*lượng rác phát thải

Tổng lượng rác 20 năm sẽ bằng tổng lượng rác qua các năm (2016-2035)

Bảng 3.1: Số dân và khối lượng rác qua các năm

Năm Số dân (nghìn người)

Lượng rác phát thải (kg/người/ngày)

Lượng rác phát thải (tấn/người/năm)

Như vậy, tổng khối lượng rác của thành phố Đà Nẵng trong 20 năm từ năm 2016 đến năm 2035 là: 14.229.464,1 (tấn)

Khối lượng rác thải thực tế đem chôn lấp:

M = M20năm*tỷ lệ thu gom = 14.229.464,1 *0,9 =12.806.517 (tấn) Tổng thế tích rác đem chôn là:

V = M/ tỉ trọng rác Sau khi chôn lấp, rác được đầm nén với tỷ trọng bằng 0,52 – 0,8 tấn/m3 (Thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD), chọn hệ số đầm là 0,8 tấn/m3

Vậy: V = M/ tỷ trọng rác =12.806.517/0,8 = 16.008.146 (m3)

Chọn chiều cao bãi chôn lấp là h = 25m Tính toán được diện tích bãi chôn lấp theo công thức:

S = V/h → S = 16.008.146/25 = 640.325 (m2) Diện tích phần chôn lấp rác thải là xấp xỉ 64ha

Diện tích phần chôn lấp rác thải chiếm khoảng 75% tổng diện tích cần thiết, 25% diện tích là dành cho hệ thống nhà phụ trợ, khu xử lý nước thải, đường bao, diện tích cây xanh… Như vậy, tổng diện tích bãi chôn lấp cần thiết là khoảng 86 ha

III.1.4 Tính toán diện tích các ô chôn lấp

Theo TCXDVN 261:2001 bãi chôn lấp dự kiến của thành phố Đà Nẵng thuộc loại rất lớn Diện tích ô chôn lấp > 25.000 m2 Kích thước các ô chôn lấp nên thiết kế sao cho mỗi ô vận hành không quá 3 năm phải đóng cửa và chuyển sang ô chôn lấp mới [6]

Bãi chôn lấp hoạt động trong 4 giai đoạn:

- Giai đoạn 2016-2020: Lượng rác thải cần chôn lấp là 2.200.227 (tấn) Diện tích cần chôn lấp cho giai đoạn 1 là 9,9 ha Chia làm 3 ô chôn lấp, mỗi ô có diện tích 3,3 ha

- Giai đoạn 2021-2025: Lượng rác thải cần chôn lấp là 2.972.732 (tấn) Diện tích cần chôn lấp cho giai đoạn 2 là 13,4 ha Chia làm 3 ô chôn lấp, mỗi ô có diện tích 4,5 ha

- Giai đoạn 2026-2030: Lượng rác thải cần chôn lấp là 3.933.592 (tấn) Diện tích cần chôn lấp cho giai đoạn 3 là 17,7 ha Chia làm 4 ô chôn lấp, mỗi ô có diện tích 4,5 ha

- Giai đoạn 2031-2035: Lượng rác thải cần chôn lấp là 5.122.911 (tấn) Diện tích cần chôn lấp cho giai đoạn 4 là 23 ha Chia làm 5 ô chôn lấp, mỗi ô có diện tích 4,6 ha

- Giai đoạn 3: 4 ô; 4,5 ha

- Giai đoạn 4: 5 ô; 4,6 ha

III.2 Tính toán lượng khí thải phát sinh

vi sinh vật kị khí phát triển và từ đó bắt đầu giai đoạn hình thành khí metan Như vậy, khí

ga có hai thành phần chủ yếu là CH4 và CO2 trong đó CH4 có khoảng từ 50-60% và chiếm

CO2 khoảng 40-50%

Khí metan có thể trở thành mối nguy hiểm gây cháy, nổ, ô nhiễm môi trường ở bãi chôn lấp và các khu vực xung quanh Vì vậy việc kiểm tra khí bằng phương pháp thoát tán hoặc thu hồi và chuyển thành nguồn năng lượng là một phần quan trọng trong thiết kế và vận hành bãi chôn lấp phế thải hợp vệ sinh vì vậy các bãi chôn lấp rác thải hợp vệ sinh nhất thiết phải có một hệ thống thu gom và xử lý tất cả các khí sinh học sinh ra từ bãi đảm bảo yêu cầu giới hạn cho phép sao cho: Nồng độ của khí metan sinh ra không được vượt quá 25% giới hạn thấp về cháy nổ - LEL - “Lower Explosive Level”, có nghĩa là nồng độ metan sinh ra không được vượt quá 1,25% theo thể tích ở những nơi sau:

- Ở bên trong nhà, hoặc các công trình thuộc phạm vi bãi chôn lấp

- Trong không khí xung quanh thuộc phạm vi bãi chôn lấp

Thuật ngữ “ giới hạn thấp về cháy nổ” được hiểu là ở nồng độ thấp, tính theo thể tích, một chất khí trong hỗn hợp khí ở nhiệt độ 25ºC và ở áp suất 101,325 kPa sẽ gây ra cháy trong không khí

Ngoài ra, trong thành phần của khí còn chứa một số khí khác nữa như hydrocacbon (CH2), toluene (C6H5CH3), Benzen (C6H6) trong điều kiện bãi chôn lấp hoạt động ổn định sau thời gian hoạt động từ 1-2 năm

Tốc độ sản sinh khí 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

- Nếu có độ kiềm tăng làm độ pH giảm do sinh sản axit trong phế thải cũng làm giảm lượng khí

- Do phế thải đóng bánh thành khối dày đặc hoặc quá nhiều mảnh vụn và bột cũng làm giảm quá trình sản suất khí

- Nếu trong phế thải có hóa chất độc hại cũng ngăn cản các vi khuẩn tạo khí metan do thiếu hụt dinh dưỡng

Để thu gom khí tạo thành ở bãi chôn lấp cần có sự kiểm soát chặt chẽ bãi chôn lấp phế thải hợp vệ sinh từ khâu thiết kế đến khâu điều hành chôn lấp phế thải và phải đạt các yêu cầu sau:

- Đảm bảo độ ẩm của phế thải rắn từ 40% trở lên; trong trường hợp cần thiết cần phải tưới hoặc phun nước cho phế thải

- Giữ pH ~ 7,0 như môi trường xung quanh, pH < 6,2 sẽ làm ngừng quá trình tạo khí metan trong phế thải

- Nếu có hiện tượng thiếu hụt dinh dưỡng có thể bù đắp bằng cách phun lên phế thải bùn đặc biệt vét từ cống ngầm

- Đảm bảo lớp bùn đất phủ phải dày và lèn, nén chặt chống thẩm thấu khí qua tầng đất phủ

Thể tích và thành phần khí bãi rác tạo ra thay đổi theo thời gian và tùy thuộc và thành phần rác Chất thải thực phẩm, lá cây, cỏ, các loại giấy phân hủy sinh học nhanh, còn chất dẻo, cao su, da, gỗ phân hủy chậm

III.2.2 Xác định lượng khí hình thành

Lượng khí bãi rác hình thành ở bất kỳ bãi chôn lấp nào phụ thuộc vào thành phần

và đặc tính của loại chất thải đem chôn lấp, vào điều kiện khí hậu và nhiệt độ của khu vực bãi…

Lượng khí rác sinh ra thay đổi theo thời gian được xác định theo mô hình tam giác

và được áp dụng để tính cho các ô chôn lấp của bãi rác

Khối lượng khí rác sinh ra bằng tổng lượng khí phát sinh từ quá trình phân hủy nhanh và lượng khí phát sinh từ quá trình phân hủy chậm

Khối lượng khí rác được tính bằng diện tích tam giác mà đáy của tam giác là thời gian để phân hủy hết chất hữu cơ, đường cao của tam giác là tốc độ sinh khí cực đại

Lượng rác thải đem chôn lấp ở bãi rác sinh hoạt là 14.229.464 tấn Ta xác định được các thành phần trong rác thải