Giải pháp xử lý bùn thải từ các công trình của hệ thống thoát nước tại thành phố hải phòng (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC HÀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ BÙN THẢI TỪ CÁC CÔNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC TẠI THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG ĐÔ THỊ HÀ NỘI – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI NGUYỄN NGỌC HÀ Khóa 2013 – 2015 GIẢI PHÁP XỬ LÝ BÙN THẢI TỪ CÁC CÔNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC TẠI THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG Chuyên ngành: Kỹ thuật sở hạ tầng đô thị Mã số: 60.58.02.10 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG ĐÔ THỊ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.PGS.TS MAI THỊ LIÊN HƯƠNG 2.TS NGUYỄN VĂN NAM Hà Nội -2015 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập nghiên cứu Trường đại học Kiến trúc Hà Nội, em nhận quan tâm giúp đỡ tận tình tạo điều kiện thuận lợi nhiều cá nhân, tập thể để e hoàn thành khóa học thạc sỹ Trước hết e xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô giáo, PGS TS Mai Thị Liên Hương Thầy giáo, TS Nguyễn Văn Nam tận tình hướng dẫn em trình làm luận văn, em xin chân thành cám ơn thầy, cô khoa Kỹ thuật sở hạ tầng (Cấp thoát nước) giảng dạy truyền đạt kiến thức suốt trình học tập e trường Tôi gửi lời xin cám ơn sâu sắc đền gia đình tôi, đồng nghiệp, bạn bè tin tưởng, động viên, khuyến khích suốt trình học tập nghiên cứu Luận văn tránh khỏi thiếu xót, em mong bảo thầy, cô Em xin chân thành cảm ơn ! TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Ngọc Hà LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận Văn thạc sĩ công trình nghiên cứu khoa học độc lập Các số liệu khoa học, kết nghiên cứu Luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng Hà Nội, ngày tháng năm 2015 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Ngọc Hà Mục Lục Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục từ viết tắt Danh mục hình minh họa Danh mục bảng biểu MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu đề tài Ý nghĩa khoa học đề tài Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÙN THẢI TỪ CÁC CÔNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC TẠI THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG 1.1 Tổng quan Thành Phố Hải Phòng 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Khí hậu 1.1.4 Tài nguyên thiên nhiên 1.1.5 Tiềm kinh tế 1.1.6 Tình hình dân số 1.2 Giới thiệu chung tình hình xử lý bùn thải đô thị Việt Nam nước giới 1.2.1 Khát quát hệ thống thoát nước đô thị Việt Nam số thành phố giới 1.2.2 Tình hình quản lý bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước đô thị Việt Nam số nước giới 13 1.2.3 Tác hại bùn thải đến môi trường xung quanh cảnh quan đô thị 20 1.3 Thực trạng bùn thải thành phố Hải Phòng 21 1.3.1.Thực trạng hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng 21 1.3.2 Thực trạng quản lý bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng 22 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA BÙN THẢI TỪ CÁC CÔNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC TRONG ĐÔ THỊ 27 2.1 Cở sở pháp lý 27 2.1.1 Các tiêu chuẩn, hướng dẫn lien quan đến tới quản lý phân bùn Việt Nam 27 2.1.2 Các quy chuẩn môi trường quản lý bùn thải Việt Nam 28 2.2 Cở sở lý luận bùn thải từ hệ thống thoát nước đô thị 29 2.2.1 Sự hình thành bùn thải từ hệ thống thoát nước đô thị 29 2.2.2 Đặc điểm số lượng, thành phần tính chất bùn thải 31 2.2.3 Các yêu cầu xử lý bùn thải hệ thống thoát nước đô thị 35 2.2.4 nguyên lý xử lý bùn thải 37 2.3 Giải pháp xử lý bùn thải hệ thống thoát nước đô thị số thành phố lớn nước ta 44 2.3.1 Công tác quản lý, thu gom xử lý phân bùn bể phốt Hà Nội 44 2.3.2 Bùn thải từ hệ thống thoát nước Thành phố Hồ Chí Minh 49 2.3.3 Xử lý bùn thải tái sử dụng làm phân bón thành phố Đà Lạt 52 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ BÙN THẢI TỪ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC CHO THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG 60 3.1 Các sở tiêu chí đành giá công nghệ xử lý bùn thải 60 3.1.1 Các cở sở lựa chọn công nghệ xử lý bùn thải 60 3.1.2 Các tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý bùn thải hệ thống thoát nước 62 3.2 Một số giải pháp xử lý bùn thải hệ thống thoát nước đô thị 63 3.2.1 Giải pháp xử lý bùn thải theo phương pháp truyền thống 63 3.2.2 Xử lý bùn thải từ trạm xử lý nước thải théo hướng tái tạo lượng, thu hôi tài nguyên 70 3.2.3 Công nghệ túi lọc vải địa kỹ thuật GeotubeĐ xử lý bùn thải hệ thống thoát nước đô thị 79 3.2.4 Xử lý bùn theo công nghệ sấy bùn lượng mặt trời nhà kính 86 3.3 Đánh giá giải pháp xử lý bùn thải 89 3.3.1 Đánh giá mặt kỹ thuật, kinh tế 89 3.3.2 Ý nghĩa áp dụng phương pháp 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 Kết luận 92 Kiến nghị 92 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Cụm từ viết tắt BOD Nhu cầu ôxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand) CHD Hệ thống nhiệt – điện kết hợp COD Nhu cầu ôxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) GDP Tổng sản phẩm nội địa HTTN Hệ thống thoát nước KCN Khu công nghiệp KCX Khu chế xuất OSS Công trình vệ sinh chỗ SS Chất rắn lơ lửng TF Hệ Thống lọc nhỏ giọt (màng sinh học) TN Tổng nitơ TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn thành viên TS Tổng hàm lượng cặn TXLNT Trạm xử lý nước thải UASB Bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí UBND Ủy ban nhân dân URENCO Công ty TNHH MTV môi trường đô thị Hà Nội VS Hàm lượng cặn bay VSCC Vệ sinh công cộng WB Ngân hàng giới XLLN Xử lý nước thải DANH MỤC HÌNH MINH HỌA Số hiệu hình Tên hình Hình 1.1 Bản đồ quy hoạch thành phố Hải Phòng Hình 2.1 Sự hình thành bùn cặn hệ thống thoát nước đô thị Hình 2.2 Sơ đồ tổng quát trình xử lý bùn thải Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý bùn thải bãi ổn định tự nhiên Hình 2.4 Sơ đô nguyên tắc xử lý kết hợp bùn bể tự hoại bùn mương cống thoát nước Hình 2.5 sơ đồ xử lý bùn cặn chứa kim loại nặng bãi lọc trồng Hình 2.6 Thành phần phân bùn bể phốt nhà vệ sinh công cộng Hà Nội Hình 2.7 Trạm xử lý phân bùn bể phốt Cầu Diễn Hình 2.8 Sơ đồ công nghệ trạm xử lý phân bùn bể phốt thành phố Hà Nội Hình 2.9 Tổng mặt nhà máy xử lý nước Thành Phố Đà Lạt Hình 2.10 Biều đồ lưu lượng nước nhà máy Hình 2.11 Hỗn hợp 2+3+4 Hình 2.12 Hỗn hợp 2+3+4 sau 30 phút Hình 2.13 Quy trình sản xuất phân bón hữu vi sinh BioGro Hình 3.1 Sơ đồ xử lý bùn với sân phơi bùn (sơ đồ 1) Hình 3.2 Sơ đồ xử lý bùn với sân phơi bùn (sơ đồ 2) Hình 3.3 Sơ đồ công nghê giải pháp nén ép khử nước máy ly tâm Hình 3.4 Sơ đồ công nghệ giải pháp bậc lọc chân không + bậc ép đai Hình 3.5 Tổng quan phương pháp xử lý bùn thải trạm XLNT Hình 3.6 So sánh nhu cầu tiêu thụ điện tiềm điện sản xuất trạm XLNT Hình 3.7 Sơ đồ xử lý bùn cặn công nghệ túi lọc vải địa kỹ thuật Geotube® Hình 3.8 Xử lý bùn ao hồ công nghệ Geotube® DANH MỤC BẢNG, BIỂU Số hiệu bảng, Tên bảng, biểu biểu Bảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 Số phần trăm hộ gia đình có hệ thống vệ sinh chỗ Dự báo khối lượng chất thải rắn sinh hoạt địa bàn Thành phố Hải Phòng đến năm 2025 Công tác xử lý bùn Thành phố Hải Phòng từ năm 20062014 Bảng 2.1 Thành phần giới loại bùn cặn Bảng 2.2 Thành phần hữu bùn thải thoát nước (% trọng lượng khô) Bảng 2.3 Bảng 2.4 Thành phần chất dinh dưỡng kim loại nặng bùn thải Điều kiện sử dụng bùn thải sau xử lý vào mục đích làm phân bón Bảng 2.5 Các phương pháp ổn định bùn thải bãi xử lý Bảng 2.6 Thành phần phan bùn bể phát nhà VSCC Hà Nội Bảng 2.7 Nhà máy xử lý nước thải quy hoạch đến năm 2025 Bảng 2.8 Tính chất bùn thải phát sinh nhà máy XLNT Bình Hưng Bảng 2.9 Tính chất bùn thải phát sinh từ công tác tu hệ thống thoát nước Bảng 2.10 Thống kê tiêu so với thiết kế Bảng 3.1 Tải trọng bề mặt sân phơi bùn (m3/m2.năm) Bảng 3.2 Thành phần, tính chất bùn cặn trạm XLNT Bảng 3.3 Hiệu suất loại bỏ mầm bệnh cảu phương pháp xử lý bùn thải Bảng 3.4 Công nghệ xử lý bùn trạm XLNT đô thị hoạt động Việt Nam MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hệ thống đô thị Việt Nam có 774 đô thị, tăng 04 đô thị so với cuối năm 2013; đo: có đô thị đặc biệt, 15 đô thị loại I, 21 đô thị loại II, 42 đô thị loại III, 65 đô thị loại IV 629 đô thị loại V Tỷ lệ hóa trung bình nước dự kiến đạt khoảng 34,5% Đô thị hóa tăng nhanh khu vực đô thị lớn, lan tỏa phân bố đồng phạm vi nước Nhiều đô thị cũ cải tạo, nâng cấp, phát triển mở rộng quy mô đất đai, kết cấu hạ tầng kỹ thuật xã hội Đô thị khẳng định vai trò động lực phát triển kinh tế, thúc đẩy chuyển dịch cấu kinh tế địa phương, vùng nước Tính riêng đô thị trực thuộc Trung ương năm 2014 góp khoảng 52,6% GDP nước, toàn 774 đô thị đóng góp khoảng 72% GDP nước Hiện Hải Phòng chưa có công trình xử lý nước thải chung Thành Phố Ngoại trừ trạm xử lý chất thải Tràng Cát trạm xử lý chất thải làng Bông Sen hoạt động tốt, số trạm xử lý nước thải cục nhà máy, xí nghiệp, bệnh viện xây dựng không hoạt động chi phí hoạt động lớn, số khác hoạt làm chức trung hòa nước thải có hóa chất từ dây chuyền sản xuất nhà máy Vì việc “Đề xuất giải pháp xử lý bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng” cần thiết cấp bách Mục tiêu nghiên cứu đề tài Đề xuất giải pháp xử lý bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng Phạm vi nghiên cứu đối tượng nghiên cứu đề tài Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu đô thị Thành phố Hải Phòng Đối tượng nghiên cứu: Bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng 2 Phương pháp nghiên cứu đề tài Điều tra, thu thập, xử lý tổng hợp tài liệu, liệu trạng quản lý bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng Phân tích đưa giải pháp xử lý bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng Đánh giá kế thừa có chọn lọc phương pháp xử lý bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng Từ đưa kết luận kiến nghị Ý nghĩa khoa học đề tài Đưa giải pháp xử lý bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng nhằm cao môi trường cho xã hội cảnh quan đô thị cho Thành Phố Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị, phụ lục tài liệu tham khảo phần nội dung luận văn có chương: Chương 1: Tổng quan bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng Chương 2: Cơ sở lý luận thực tiễn bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước đô thị Việt Nam Chương 3: Đề xuất số giải pháp xử lý bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng THÔNG BÁO Để xem phần văn tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội Email: digilib.hau@gmail.com TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Hiện vấn đề quản lý chất thải nói chung, cặn phân bùn từ hệ thống thoát nước nói riêng trở thành vấn đề xúc đô thị Các nguồn chất thải xả trực tiếp vào nguồn tiếp nhận cống, kênh, ao hồ, song mà không xử lý qua công đoạn nào, dẫn đến sức khỏe người dân bị đe dọa đặc biệt bệnh liên quan đến môi trường Để cải thiện môi trường sống đô thị nay, điều quan trọng phải tìm giải pháp đơn giản phù hợp với đô thị tận dụng lợi có sẵn Các phương pháp xử lý bùn thải từ hệ thống thống thoát đô thị, từ lựa chọn phương pháp phù hợp với đặc điểm thành phố Hải Phòng Luận văn đề xuất phương pháp xử lý bùn thải công nghệ túi lọc vải địa kỹ thuật GeotubeĐ phù hợp với điều kiện kinh tế, xã hội kỹ thuật với Thành phố Hải Phòng, đồng thời cải thiện môi trường sống hạn chế ô nhiễm môi trường đô thị KIẾN NGHỊ Xử lý bùn thải cho đô thị công trình công cộng, chi phí xây dựng cao, vùng đất xây dựng rộng lớn Cần kết hợp tuyên truyền, vận động nâng cao ý thức bùn thải, nâng cao trách nhiệm bảo vệ môi trường Nhà nước cần ban hành nhiều sách, chế tài nghiêm ngặt quản lý bùn thải, đồng thời hỗ trỡ dự án xử lý bùn thải có tính khả thi Đề tài cần nghiên cứu, ứng dụng rộng rãi cho nhiều thành phố, khu đô thị Việt Nam DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Việt Anh, Đánh giá mô hình king doanh quản lý phân bùn: hoạt động hút vận chuyển phân bùn Việt Nam Hà nội 2011 [2] Nguyễn Việt Anh, Dương Thu Hằng, Vũ Thị Minh Thanh, Nguyễn Phương Thảo (2014), “Đánh giá khả xử lý kết hợp để nâng cao hiệu khai thác công trình hạ tầng kỹ thuật thu hồi tài nguyên từ chất thải đô thị”, Tạp chí Cấp thoát nước Việt Nam Số1+2 (93+94) [3] Vũ Cao Đàm (1995), Bài giảng phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [4] Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải đô thị Nhà sản xuất khoa học kỹ thuật 2006 [5] Trần Đức Hạ Báo cáo nhiệm vụ khoa học công nghệ bảo vệ môi trường xây dựng “điều tra khảo sát, đề xuất phương án công nghệ thích hợp xử lý bùn cặn từ hệ thống thoát nước đô thị” (mã số MT13-09) Hà Nội, 2013 [6] Nguyễn Thanh Hải Một số đề xuất lựa chọn công nghệ xử lý bùn cặn nhà máy XLNT quy hoạch thoát nước Thủ đô Hà Nội Hội thảo Quản lý bùn thải, Bộ Xây dựng, tháng 3, 2013 [7] Nguyễn Lê Một số giải pháp xử lý nước thải quản lý bùn thải Hà Nội Tuyển tập báo cáo Hội thảo chuyên đề xử lý nước thải quản lý bùn thải Việt Nam Hà Nội, 2013 [8] Hà Phương – Urenco Hà Nội: Khánh thành gắn biển công trình trạm xử lý phân bùn bể Cầu Diễn Tạp chí Môi Trường Đô thị Việt Nam, số 10 (94)T 11/2014 [9].Công ty thoát nước Lâm Đồng (2011) Báo cáo kết thử nghiệm xử lý bùn thải, chế biến phân vi sinh bón trồng, Đề tài cấp sở KH &CN tỉnh Lâm Đồng [10] Công ty TNHH MTV môi trường đô thị Hà nội, 2013- Báo cáo thực trạng quản lý phân bùn bể tự hoại địa bàn thành phố; [11] Công ty TNHH MTV thoát nước Hải Phòng, 2009- Quy chế quản lý dịch vụ thu gom, vận chuyển xử lý bùn bể phốt, bùn nạo vét HTTN mương hồ địa bàn thành phố Hải Phòng [12] Công ty TNHH thành viên Thoát nước đô thị TP.HCM - UDC (Hội nghị Quản lý bùn thải từ công trình thoát nước vệ sinh lần thứ – FSM32015) [13] Kỷ yếu tiêu điểm cho Việt Nam (Hà Nội -01/2015 BXD) [14] Ngân hàng giới, đánh giá hoạt động quản lý nước thải đô thị Việt Nam Hà Nội 12/2013 [15] Nghị định số 80/2014/NĐ-CP Chính phủ, ngày 06/08/2014 thoát nước xử lý nước thải [16] Viện môi trường đô thị công nghiệp Thuyết minh dự thảo quy chế thu gom, vận chuyển phân bùn bể tự hoại, bùn thải từ hệ thống thoát nước bùn thải từ công trình xử lý nước thải đô thị, Hà Nội 2014 [17] Viện Quy hoạch – Sở Xây dựng TP Hải Phòng, 2010 [18] European Commission, Evaluation of sludge treatments for pathogen reduction WRc Ref: CO 5026/1, 2001 [19] D Jung, N Roux, C Lemoine, J Pannejon, Modélisation du procédé Solia, STIC & Environnement Symposium, Calais, 15p, 2009 [20] H Hanmadou, Modélisation du seschage solaire sous serre des boues de station d’épuration urbaines, Ph.D thesis, Université Louis Pasteur Strasbourg I, 2007 [21] А.З.Евилевич, М.А.Евилевич Утилизация осадков сточных вод Ленстроиздат,1988 [22] http://www.tencate.com/amer/geosynthetics/TenCate-Geotube-landing- page.aspx (06/01/2015 6h04)  ... thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng Phân tích đưa giải pháp xử lý bùn thải từ công trình hệ thống thoát nước Thành Phố Hải Phòng Đánh giá kế thừa có chọn lọc phương pháp xử lý bùn thải từ công trình. .. chọn công nghệ xử lý bùn thải 60 3.1.2 Các tiêu chí đánh giá công nghệ xử lý bùn thải hệ thống thoát nước 62 3.2 Một số giải pháp xử lý bùn thải hệ thống thoát nước đô thị 63 3.2.1 Giải. .. chất bùn thải 31 2.2.3 Các yêu cầu xử lý bùn thải hệ thống thoát nước đô thị 35 2.2.4 nguyên lý xử lý bùn thải 37 2.3 Giải pháp xử lý bùn thải hệ thống thoát nước đô thị số thành