bãi chôn lấp chất thải nguy hại

10/3/2015 BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI NGUY HẠI GVHD:PGS.TS NGUYỄN TẤN PHONG Email: ntphong@hcmut.edu.vn GIỚI THIỆU • Bãi chôn lấp: hệ thống thiết kế xây dựng để chứa chất thải bỏ, nhằm hạn chế tối đa chất bẩn phát thải môi trường Hình 13-1: Mặt cắt đứng bãi chôn lấp chất thải nguy hại 10/3/2015 GIỚI THIỆU Bãi chôn lấp: công nghệ quản lý cuối Công trình chứa: công nghệ quản lý tạm thời: hồ, ao, phá, thùng, chất đống hầm => đề phòng cố giống xảy thiết kế, xây dựng, hạn chế tối tốc độ chất bẩn vào môi trường, tối thiểu khí phát thải, nước mưa thấm vào, vận chuyển chất bẩn, thu gom nước rỉ HOẠT ĐỘNG CỦA BÃI CHÔN LẤP Theo dõi, ghi lại lịch trình - Đảm bảo tính hợp - Cung cấp điều kiện hoạt động an toàn Sử dụng thiết bị bảo hộ lao động Lớp phủ hàng ngày (0,3m) Giám sát môi trường 10/3/2015 LỰA CHỌN VỊ TRÍ Xem xét điều kiện địa chất học, thủy văn, thủy học, mật độ dân số, môi trường tiếp nhận, cách thức vận chuyển Phải phù hợp với quy hoạch xây dựng quan Nhà nước có thẩm quyền phê duyệt LỚP ĐỆM VÀ HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC RỈ • Mục đích lớp đệm cung cấp vật chướng ngại để hạn chế di chuyển chất bẩn • Nước rỉ phần phát sinh tránh được, nên cần phải có hệ thống thu nước rỉ Do đó, bên bãi chôn lấp bao gồm lớp vật liệu luân phiên nhằm cung cấp lớp ngăn cản xâm phạm thu gom chất bẩn từ bãi chôn lấp 10/3/2015 LỚP ĐỆM VÀ HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC RỈ Lớp thứ •Lớp lọc: lớp vải địa kỹ thuật lớp cát sỏi •Vải đia chất: ngăn cát sỏi nhỏ rơi vào ống thu gom => tắt nghẽn • Lớp sỏi cát nhằm lọc nước rác từ phần rác chôn lấp Lớp thứ • Hệ thống thu gom nước rỉ lớp vật cản thứ có chức giống thứ đặt bên lớp vật cản thứ • Ngăn chất bẩn xuống thu gom nước rỉ hệ thống thu gom Lớp thứ • Lớp cản thứ 3: vật liệu tự nhiên, sét nén sét hỗn hợp • Lớp sét tạo độ an toàn cho hệ thống thu gom nước ngầm LỚP ĐỆM VÀ HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC RỈ Hình 13-2: Giản đồ lớp hệ thống thu gom nước rỉ 10/3/2015 LỚP ĐỆM VÀ HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC RỈ • Vật liệu lớp lọc, lớp đường ống lớp vật cản vải địa kỹ thuật, mạng lưới địa chất, màng địa chất composite • Lớp đệm composite làm từ loại vật liệu khác nhau, ứng dụng để đạt nhiều mục đích Các vật liệu lớp phủ composite bao gồm: bentonite, zeolite (phù hợp với thành phần vô nước rỉ), sét hữu cơ, tro (phù hợp với thành phần hữu cơ) địa chất tổng hợp • Độ dày lớp vật liệu phụ thuộc vào thời gian sử dụng, tốc độ vận chuyển, độ cao thủy lực, tiềm hóa học, hiệu khuếch tán, nhân tố chậm trễ HỆ THỐNG BAO PHỦ • Thiết kế lớp phủ cuối an toàn, mỹ quan cách sử dụng sau đóng cửa, gắn liền với yêu cầu kỹ thuật tính thấm, độ nén cường độ Đảm bảo điều kiện: Tối thiểu nước rỉ phát sinh, mùi độc hại, khả cháy nổ Quản lý loài động vật vector gây bệnh Bảo vệ cộng đồng tránh tác động trực tiếp chất thải Quản lý di chuyển khí thải nước mưa chảy tràn Chống ăn mòn Kiểm soát sụt lún Lập kế hoạch sử dụng sau đóng cửa bãi chôn lấp 10/3/2015 HỆ THỐNG BAO PHỦ • Lớp đất trồng • Lớp lọc vải địa kỹ thuật đặt lớp đất trồng lớp thoát nước => tách tối thiểu di chuyển vật liệu • Lớp ống thoát nước nằm phía lớp thực vật => tăng thoát nước xung quanh => thấm lọc giảm xuống Vật liệu: sỏi, mạng lưới địa chất composite địa chất • Một nhiều lớp vật cản: màng địa chất, lớp đệm sét địa chất tổng hợp, lớp sét nén vật liệu hỗn hợp • Lớp thu gom khí CO2, CH4, chất hữu dễ bay H2S qua lỗ thông gió vào khí Lớp bao gồm cát tổ ong, sỏi ống thu gom khí Hình 13-6: Giản đồ lớp phủ BCL 10/3/2015 HỆ THỐNG BAO PHỦ • Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả: xói mòn, sụt lún, yếu tố khí hậu, thời tiết, độ dốc địa hình,… • Kiểm soát nước mặt, tối thiểu nước mặt xâm nhập vào bãi chôn lấp, tránh xói mòn:  Tăng nước mưa chảy tràn  Tăng bay  Tạo kênh thu giữ nước mặt  Kiểm soát xâm nhập rễ VẬT LIỆU Màng địa chất • Một polymer thiết kế chế tạo không thấm nước • Một màng địa chất chế tạo từ số vật liệu nhựa cao su butyl, polyethylene clo, polyethylene chlorosulfonated, cao su ethylenepropylene, polyethylene, polyvinyl clorua 10/3/2015 VẬT LIỆU Loại Sử dụng High-density Khả chịu suy thoái tốt sử dụng rộng rãi cho thành polyethylence ( HDPE) phố bãi rác thải độc hại Polyvinyl chloride (PVC) Tốt chôn, chịu ozone tia cực tím, không tốt cho loại dầu Chlorosulphonate polyethylence, Hypalon Chlorinated polyethylence Low- density polyethylence (LDPE) Kết cấu gia cố, chịu tốt với hóa chất ăn mòn, không tốt cho loại dầu dung môi Sản phẩm Clo hóa HDPE, có tính chất Dễ thủng, khó nối lại với nhau, khả ngăn cản chất thải khả chịu hóa chất Polyester elastomer Butyl rubber Chịu dầu, nhiên liệu, hóa chất tốt Độ thấm khí thấp, ổn định nhiệt, chịu hóa chất độ ẩm, chịu dầu mỡ động thực vật; bị phồng lên dung môi hydrocarbon Elasticized polyolefin Ethylence propylence rubber Chuyên dùng Giống tính chất Butyl rubber VẬT LIỆU Vải địa chất • Là loại địa chất tổng hợp chế tạo để thấm nước có hai loại thuộc tính thủy lực Lọc - loại bỏ rắn lơ lửng từ chảy lỏng Thoát nước – vận chuyển chất lỏng qua mặt phẳng kết cấu • Phân loại theo cách chúng sản xuất dệt không dệt  Vải địa chất dệt có độ căng tốt sử dụng để gia cố chắn bùn  Vải địa chất cấu trúc không dệt sử dụng để lọc, tách, lớp bảo vệ màng địa chất 10/3/2015 VẬT LIỆU Đất sét đầm chặt • Được sử dụng lớp lót hệ thống che phủ Bao gồm đất sét tự nhiên, đất sét bùn, đất sét pha cát bùn sét • Hệ số thấm lớp đất sét rào cản phụ thuộc vào loại đất sét đặc trưng thành phần khoáng chất đất sét, hạt phân bố kích thước, giới hạn dẻo Lớp lót sét địa chất tổng hợp • Một sản phẩm chế tạo kết hợp Geosynthetics với bentonite VẬT LIỆU • Phụ gia: Betonite thêm vào đất tự nhiên để giảm hệ số thấm tăng khả hút bám, - 15 % tính theo trọng lượng khô Zeolite có chức làm nước bị ô nhiễm với phóng xạ ion, loại bỏ amoni, kiểm soát mùi hôi, hấp thụ kim loại, ​ưu tiên hấp phụ arseic, chì, cadmium Đất sét hữu cải biến hấp phụ phân tử hữu Vôi dùng để ổn định đất sét giúp keo tụ kết gia tăng hệ số thấm Bổ sung cacbon cao phân tử tro bay => rào cản, làm chậm trễ di chuyển chất hữu 10/3/2015 SỰ VẬN CHUYỂN CỦA CHẤT BẨN • Sự vận chuyển chất bẩn thông qua lớp màng địa chất trình khuếch tán phân tử Bản thân chất lỏng không di chuyển qua màng địa chất Sự vận chuyển gồm có bước:  Sự hòa tan hấp thụ mặt ngược dòng vào màng địa chất (sự phân chia phân tử từ nước rỉ đến khí thải)  Khuếch tán chất bẩn qua màng địa chất  Sự bay giải hấp chất bẩn mặt xuôi dòng màng địa chất ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA BÃI CHÔN LẤP • Duy trì ổn định suốt trình xây dựng, vận hành sau đóng cửa • Sụt lún, xói mòn,… nguyên nhân làm hỏng lớp phủ Sụt lún • Nguyên nhân: tính chất vật liệu, thay đổi điều kiện môi trường: ẩm, khô, đóng/tan băng,… • Khắc phục: sử dụng vải địa kỹ thuật geogrids cho khu vực dự kiến ​sẽ lún Xói mòn •Nguyên nhân: trượt vật liệu khác nhau, thay đổi độ ẩm,… •Khắc phục:Lớp phủ thiết kế để tăng cường tăng cường khả chịu xói mòn 10 10/3/2015 ĐÓNG CỬA BÃI CHÔN LẤP • Việc đóng cửa sở chất thải nguy hại nên giảm thiểu loại bỏ đến mức cần thiết tác động có hại để bảo vệ sức khỏe người môi trường • Giám sát lưu lượng nồng độ nước rỉ rác • Giám sát môi trường nước ngầm • Hạn chế xâm nhập loài động vật (đào xới,…) ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM Ưu điểm • Xử lý khối lượng lớn chất thải • Chi phí đầu tư vận hành thấp Nhược điểm • Chiếm nhiều diện tích • Dễ phát sinh ô nhiễm cho môi trường xung quanh 11 10/3/2015 VÍ DỤ Tính toán thể tích tổng cho lớp phủ hàng ngày? Thời gian sử dụng bãi chôn lấp lớp phủ hàng ngày không sử dụng? Bãi chôn lấp có kích thước 500m x 250m x15m Tỷ lệ làm đầy ngày 15m x 10m x 2m chiều dày lớp phủ 0,3m Giải quyết: • Tổng khoảng trống không khí lớp phủ là: V1 = 500 x 250 x 15 = 1,88x106m3 • Thể tích lớp rác ngày: V2 = 15 x 10 x = 300m3 • Thể tích lớp phủ hàng ngày: V3 = 15 x 10 x 0,3 = 45m3 • Vòng đời bãi chôn lấp với lớp phủ hàng ngày: t1 = V1/(V2 + V3) = 5449 ngày = 21 năm với ngày tuần • Vòng đời bãi chôn lấp lớp phủ hàng ngày: t1 = V1/V2 = 6267 ngày = 24,1 năm • Do vòng đời bãi chôn lấp kéo dài ra: t3 = t2 – t1 = 818 ngày năm 12 ... vào màng địa chất (sự phân chia phân tử từ nước rỉ đến khí thải)  Khuếch tán chất bẩn qua màng địa chất  Sự bay giải hấp chất bẩn mặt xuôi dòng màng địa chất ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA BÃI CHÔN LẤP • Duy... đời bãi chôn lấp với lớp phủ hàng ngày: t1 = V1/(V2 + V3) = 5449 ngày = 21 năm với ngày tuần • Vòng đời bãi chôn lấp lớp phủ hàng ngày: t1 = V1/V2 = 6267 ngày = 24,1 năm • Do vòng đời bãi chôn lấp. .. Nguy n nhân: trượt vật liệu khác nhau, thay đổi độ ẩm,… •Khắc phục:Lớp phủ thiết kế để tăng cường tăng cường khả chịu xói mòn 10 10/3/2015 ĐÓNG CỬA BÃI CHÔN LẤP • Việc đóng cửa sở chất thải nguy