Đánh giá hiệu quả phương pháp xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn Sóc Sơn Hà Nội (Khóa luận tốt nghiệp)Đánh giá hiệu quả phương pháp xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn Sóc Sơn Hà Nội (Khóa luận tốt nghiệp)Đánh giá hiệu quả phương pháp xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn Sóc Sơn Hà Nội (Khóa luận tốt nghiệp)Đánh giá hiệu quả phương pháp xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn Sóc Sơn Hà Nội (Khóa luận tốt nghiệp)Đánh giá hiệu quả phương pháp xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn Sóc Sơn Hà Nội (Khóa luận tốt nghiệp)Đánh giá hiệu quả phương pháp xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn Sóc Sơn Hà Nội (Khóa luận tốt nghiệp)Đánh giá hiệu quả phương pháp xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn Sóc Sơn Hà Nội (Khóa luận tốt nghiệp)Đánh giá hiệu quả phương pháp xử lý nước rỉ rác của bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn Sóc Sơn Hà Nội (Khóa luận tốt nghiệp)
ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ÐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN TIẾN VŨ Tên đề tài: “Đánh giá hiệu phương pháp xử lý nước rỉ rác bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn - Sóc Sơn - Hà Nội” KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Liên thông chinh quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Lớp : K9 - KHMT Khóa học : 2013 - 2015 Giảng viên hướng dẫn : TS Trần Thị Phả THÁI NGUYÊN - 2014 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập, nghiên cứu thực khóa luận tốt nghiệp, ngồi cố gắng nỗ lực thân tơi nhận nhiều giúp đỡ thầy cô giáo, gia đình bạn bè Nhân dịp tơi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành sâu sắc Trước tiên tơi xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, thầy cô giáo khoa Tài nguyên Môi trường thầy cô giáo cơng tác ngồi trường tạo điều kiện cho học tập, nghiên cứu, trang bị cho tơi kiến thức bổ ích chun ngành kiến thức xã hội Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới cô giáo Th.S Trần Thị Phả, người tận tình bảo, truyền đạt cho kiến thức, kỹ làm việc giúp đỡ tơi suốt q trình thực khóa luận Tôi xin gửi lời cảm ơn tới anh chị, bạn bè lớp K9KHMT, người học tập, thảo luận giúp đỡ tơi q trình thực đề tài, suốt hai năm học vừa qua Cuối xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bố mẹ, người sinh thành tơi, dạy dỗ bên cạnh quan tâm, giúp đỡ học tập sống Tôi xin chân thành cảm ơn! DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Sự biến thiên nồng độ chất ô nhiễm nước rỉ rác theo tuổi Bảng 4.1 Số liệu thành phần nước rò rỉ bãi rác 30 Bảng 4.2 Kết phân tích mẫu nước đầu BCL rác thải Nam Sơn 31 Bảng 4.3 Hiệu suất xử lý nước đầu BCL rác thải Nam Sơn 32 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Quan hệ tăng trưởng sinh khối khử chất 11 Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước rỉ rác 13 Hình 2.3 Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý nước rò rỉ 14 Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống xử lý bãi chôn lấp 16 Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống xử lý bãi chôn lấp 16 Hình 4.1 Cơng nghệ bãi chôn lấp chất thải trơ 24 Hình 4.2 Địa điểm xây dựng bãi rác Nam Sơn 25 Hình 4.3 Diễn biến lưu lượng nước rỉ rác xử lý năm 2013 27 Hình 4.4 Quy trình xử lý nước rỉ rác BCL bãi rác Nam Sơn 28 Hình 4.5 Biểu đồ diễn biến nồng độ COD sau xử lý 32 Hình 4.6 Diễn biến nồng độ BOD5 sau xử lý 33 Hình 4.7 Diễn biến nồng độ NH4+ nước rỉ rác sau xử lý 33 Hình 4.8 Diễn biến nồng độ Nitơ tổng sau xử lý 34 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BCL BOD COD CTR CTRSH ĐTM NH4+ NRR QCVN TCVN TN TSS : Bãi chôn lấp : Nhu cầu oxy sinh học : Nhu cầu oxy hóa học : Chất thải rắn : Chất thải rắn sinh hoạt : Đánh giá tác động môi trường : Nitơ amoni : Nước rỉ rác : Quy chuẩn Việt Nam : Tiêu chuẩn Việt Nam : Nitơ tổng : Tổng chất rắn lơ lửng MỤC LỤC Trang PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài nghiên cứu 1.2.1 Mục đích nghiên cứu 1.2.2 Yêu cầu nghiên cứu PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Đặc trưng nước rỉ rác 2.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước rỉ rác 2.1.2 Thành phần nước rỉ rác tính chất 2.3 Tổng quan phương pháp xử lý nước rỉ rác 2.3.1 Phương pháp học (phương pháp vật lý) 2.3.2 Phương pháp hóa lý 2.3.3 Phương pháp hóa học 2.3.4 Phương pháp sinh học 10 2.3.5 Phương pháp xử lý cặn 12 2.3.6 Phương pháp khử trùng 12 2.4 Một số sơ đồ cơng nghệ xử lý nước rỉ rác điển hình 13 2.4.1 Một số công nghệ xử lý nước rỉ rác nước 13 2.4.2 Một số công nghệ xử lý nước rỉ rác nước 15 2.5 Tình hình xử lý nước rỉ rác ngồi nước 17 2.5.1 Tình hình xử lý nước rỉ rác nước 17 2.5.2 Tình hình xử lý nước rỉ rác nước 18 PHẦN 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 20 3.1.1 Đối tượng 20 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 20 3.2 Nội dung nghiên cứu 20 3.3 Phương pháp nghiên cứu 20 3.3.1 Phương pháp luận 20 3.3.2 Phương pháp cụ thể 20 3.3.3 Phương pháp lấy mẫu 21 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 23 4.1 Sơ lược bãi chôn lấp 23 4.2 Hiện trạng bãi chôn lấp chất thải rắn 25 4.2.1 Địa điểm xây dựng bãi chôn lấp rác thải 25 4.2.2 Công suất rác thải sinh hoạt qua xử lý chôn lấp 25 4.2.3 Lưu lượng nước rỉ rác từ bãi chôn lấp 26 4.3 Quy trình cơng nghệ xử lý nước rỉ rác 27 4.4 Đánh giá hiệu xử lý nước rỉ rác 30 4.4.1 Số liệu thành phần nước rò rỉ bãi rác 30 4.4.2 Kết phân tích mẫu nước đầu BCL rác thải Nam Sơn 31 4.4.3 Đánh giá chất lượng nước sau xử lý so sánh với nước thải trước xử lý QCVN 25:2009/ BTNMT 32 4.4.4 Hiệu xử lý 35 4.5 Đề xuất số giải pháp nhằm nâng cao hiệu xử lý nước rác từ BCL 35 4.5.1 Giải pháp xử lý nitơ tổng nước rỉ rác 35 4.5.2 Giải pháp quản lý 36 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38 5.1 Kết luận 38 5.2 Kiến nghị 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 I Tiếng Việt 40 II Tài liệu internet 41 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Bước sang kỷ 21, kinh tế Việt Nam chuyển hướng mạnh mẽ sang kinh tế thị trường Những năm gần trình sản xuất, cơng nghiệp hố - thị hố, dân số tăng nhanh gây sức ép lớn môi trường, đặc biệt gây ô nhiễm môi trường rác thải nước rò rỉ từ bãi rác hay gọi nước rỉ rác Lượng nước rỉ rác sinh từ bãi chôn lấp ngày nghiêm trọng Song song với vấn đề chôn lấp rác thải vấn đề xử lý lớn gây tác động môi trường nghiêm trọng đến sức khỏe người Nước rỉ rác xâm nhập vào nguồn nước mặt nước ngầm chưa xử lý đạt tiêu chuẩn nguy tiềm ẩn gây ảnh hưởng xấu tới người sinh vật Do vậy, vấn đề xử lý nước rỉ rác vấn đề cấp thiết Trước vấn đề nhiều cơng nghệ nước áp dụng đưa vào xử lý nước rỉ rác trước thải môi trường tiếp nhận Mặc dù BCL có hệ thống xử lý nước rỉ rác riêng bộc lộ nhiều nhược điểm chất lượng nước sau xử lý thường không đạt tiêu chuẩn xả thải, đặc biệt tiêu N, P, kim loại nặng, tiêu tốn nhiều hố chất, chi phí xử lý cao công suất không đạt thiết kế Nguyên nhân thay đổi thành phần nước rỉ rác theo thời gian vận hành BCL, với thành phần phức tạp, không ổn định việc lựa chọn công nghệ xử lý chưa phù hợp dẫn đến tình trạng nước sau xử lý không đạt tiêu chuẩn xả thải lượng nước rỉ rác bãi chôn lấp ngày tăng lên Vấn đề cấp thiết đặt nghiên cứu trạng chất lượng nước rỉ rác phát sinh theo thời gian tìm cơng nghệ xử lý thích hợp để cải tạo lại hệ thống xử lý, xử lý hết lượng nước rỉ rác tồn đọng BCL Chính thế, nhằm góp phần thúc đẩy cơng tác quản lý xử lý nước rác bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt địa bàn thành phố Hà Nội, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá hiệu phương pháp xử lý nước rỉ rác bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn - Sóc Sơn - Hà Nội” 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài nghiên cứu 1.2.1 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu chất lượng nước đầu vào đầu nước rỉ rác bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn - Sóc Sơn - Hà Nội ; từ đánh giá hiệu phương pháp xử lý đề phương pháp xử lý hiệu 1.2.2 Yêu cầu nghiên cứu - Tìm hiểu quy trình cơng nghệ áp dụng để xử lý nước rác khu xử lý bãi chôn lấp rác - Đánh giá hiệu phương pháp xử lý nước rỉ rác - Đề xuất phương pháp xử lý hiệu PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Đặc trưng nước rỉ rác 2.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước rỉ rác Nước rò rỉ từ bãi rác nước bẩn thấm qua lớp rác, kéo theo chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất bãi chơn lấp (BCL) Nước rác hình thành độ ẩm rác vượt độ giữ nước Độ giữ nước chất thải rắn lượng nước lớn giữ lại lỗ rỗng mà không phát sinh dòng thấm hướng xuống, tác dụng trọng lực Trong giai đoạn hoạt động BCL, nước rỉ rác hình thành chủ yếu nước mưa nước “ép” từ lỗ rỗng chất thải thiết bị dầm nén Sự phân hủy chất hữu rác phát sinh nước rò rỉ với lượng nhỏ .(Nguyễn Thị Thục Quyên, 2007) Điều kiện khí hậu thuỷ văn, địa hình, địa chất bãi rác, khí hậu, lượng mưa ảnh hưởng đáng kể đến lượng nước rò rỉ sinh Tốc độ phát sinh nước rỉ rác dao động lớn theo giai đoạn hoạt động khác bãi rác Trong suốt năm đầu tiên, phần lớn lượng nước mưa thâm nhập vào hấp thụ tích trữ khe hở lỗ rỗng chất thải chôn lấp 2.1.2 Thành phần nước rỉ rác tính chất Thành phần nước rỉ rác thay đổi nhiều, phụ thuộc vào tuổi BCL, loại rác, khí hậu Mặc khác, độ dày, độ nén nguyên liệu phủ tác động lên thành phần nước rác Thành phần nước rỉ rác phân loại theo tính chất bãi chơn lấp hoạt động bãi chôn lấp ngưng hoạt động Bảng 1.1 biểu diễn biến thiên nồng độ chất ô nhiễm nước rác theo thời gian, từ ngày bãi ngưng hoạt động 27 Hình 4.3 Diễn biến lưu lượng nước rỉ rác xử lý năm 2013 Qua hình 4.3 cho thấy, có phụ thuộc lượng mưa lưu lượng nước rỉ rác xử lý Vào mùa khô lượng mưa nên nước rác phát sinh khoảng 13m3/ngày, vào mùa mưa lưu lượng nước rác vào ngày mưa lớn lên tới 180 m3/ngày Tháng có lượng mưa thấp năm 20mm lượng nước rỉ rác phát sinh xử lý 300m3/tháng, đến tháng tháng lượng mưa cao năm (350-500mm/tháng) nên lượng nước rỉ rác phát sinh lớn cao 730m3/tháng Như vậy, chênh lệch lượng nước rác hai mùa khơ mùa mưa lớn nên thành phần, tính chất nước rác có khác 4.3 Quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác Khu xử lý nước rỉ rác BCL bãi rác Nam Sơn có trạm xử lý + Trạm 1: công suất 600 m3/ngày đêm, vận hành từ 10/2005 + Trạm 2: công suất 1.100 m3/ngày đêm, vận hành 10/2009 Sơ đồ hệ thống xử lý nước rỉ rác trình bày theo hình 3.7 cho dây chuyền xử lý 600 m3/ngày đêm 28 Đập ngăn nước Hố thu nước rác Bể keo tụ Bể Lắng Bể Điều hoà Bể hợp khối: Bể sục khí Bùn thải Bể lắng cuối Hố bơm Hố chơn lấp Mơi trường tự nhiên Hình 4.4 Quy trình xử lý nước rỉ rác BCL bãi rác Nam Sơn Mơ tả quy trình: Giai đoạn 1: Nước thải từ ô chôn lấp chảy qua hệ thống cống dẫn nước thải qua hệ thống đá dăm cát thạch anh hố thu gom nước rác Nước rỉ rác bơm từ hố thu bể điều hồ Tại Bể điều hồ nước rác sục khí có tác dụng điều hòa lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm nước thải làm giảm nồng độ BOD Hệ thống phân phối khí lắp đặt đáy bể điều hòa để tránh lắng cặn bể, hạn chế tượng yếm khí tạo mùi sinh bể q trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ, hòa trộn nồng độ nước thải tồn diện tích bể Bể điều hòa đảm bảo hoạt động ổn định lưu lượng nồng độ cho cơng trình xử lý 29 Giai đoạn 2: Hệ thống bể Oxy hoá nối tiếp Bể Oxy hoá Bể Oxy hoá Bể Oxy hoá Bể Oxy hoá Bể oxy hoá hoạt động theo chế độ sục khí liên tục, giàn sục đáy bể cách đáy 0,5m Bùn hoạt tính bổ sung định kì kiểm tra thấy thiếu vi sinh vật hiếu khí Bể hợp khối oxy hố có tác dụng làm giảm nồng độ BOD, chất rắn lơ lửng, COD, nồng độ amonia nước rỉ rác giảm mùi hôi vi sinh vật phân huỷ yếm khí chất hữu Nước thải sau bể hợp khối có nồng độ BOD giảm mạnh, nồng độ amonia giảm, nhiên nồng độ COD giảm không nhiều, chất rắn lơ lửng nhiều nước rỉ rác có màu nâu đen đặc trưng Nước rác sau bể hợp khối chảy sang bể lắng trước vào cơng trình xử lý Giai đoạn 3: Hệ thống bể keo tụ trung hoà nước rỉ rác Bơm nước từ bể lắng lên bể keo tụ, sử dụng hóa chất: phèn nhơm Al2(SO4)3.18H2O, phèn bơm từ bể pha phèn sang bể keo tụ với trình bơm nước thải lên sử dụng chất trợ lắng PAM (polyacrylamide) với liều lượng định Hoá chất bơm vào bể keo tụ với liều lượng định tuỳ thuộc vào nồng độ chất ô nhiễm đầu vào Phèn nhơm sử dụng có nồng độ phèn 10% PAM 0,2% Trong điều kiện thuận lợi cho trình keo tụ, hóa chất keo tụ chất ô nhiễm nước thải tiếp xúc, tương tác với hình thành bơng cặn nhỏ li ti khắp thể tích bể Chất trợ lắng PAM bơm vào bể tạo điều kiện cho bơng cặn kết dính hình thành nên bơng cặn có kích thước khối lượng lớn lắng xuống bể Một phần nhỏ bơng cặn bám vào bọt khí lên phía mặt bể Nước sau q trình keo tụ có pH thấp trung hòa hóa chất NaOH 99% Liều lượng NaOH pha vào bể có nồng độ 10% 0,15m3/30m3 Nước sau trình phản ứng hóa học để lắng bơm nước mương dẫn thải môi trường tiếp nhận 30 Bùn lắng lại từ trình lắng chuyển qua hệ thống bơm bùn chuyển ô chôn lấp Nhận xét: Quy trình cơng nghệ xử lý nước rỉ rác áp dụng BCL Nam Sơn có cơng suất 600m3/ngày đêm, đảm bảo thu gom xử lý hết lượng nước rỉ rác phát sinh, đặc biệt mùa mưa lượng nước rỉ rác phát sinh lớn Cơng trình xử lý thiết kế theo mẻ, nước sau xử lý hiếu khí kéo dài chảy tràn qua bể lắng bơm lên bể keo tụ hoá lý Nước rỉ rác có pH =6 nên thích hợp xử lý sinh học keo tụ hố lý mà khơng cần phải trung hồ trước vào cơng trình xử lý 4.4 Đánh giá hiệu xử lý nước rỉ rác 4.4.1 Số liệu thành phần nước rò rỉ bãi rác Nhìn chung, mức độ nhiễm nước rò rỉ từ bãi rác cao Điều thấy thơng qua hàm lượng chất hữu nước rò rỉ cao giai đoạn đầu bãi chôn lấp, nhiên rác thải qua xử lý sơ nên thành phần hữu lại Vì nước rỉ rác cần phải xử lý đạt tiêu chuẩn trước cho thải môi rường nhằm đảm bảo không ảnh hưởng đến môi trường nước hệ thuỷ sinh khu vực bãi chơn lấp Chất lượng nước rò rỉ thường định thành phần rác, song đồng thời có số yếu tố khác ảnh hưởng đến dạng bãi rác, phương thức chơn lấp, kích thước bãi rác, thời gian chôn rác vv… Nồng độ thành phần nước rò rỉ bãi rác thống kê mô tả bảng 4.1 Bảng 4.1 Số liệu thành phần nước rò rỉ bãi rác Chỉ tiêu Mẫu KV.01 Mẫu KV.02 Mẫu KV.03 Mẫu MV.01 Mẫu MV.02 Mẫu MV.03 QCVN25:20 09/BTNMT Cột B1 pH 6.6 6.8 6.3 6.2 5.9 6.1 - COD 1096 985.5 1108 4928 5632 5130 400 BOD5 267.5 235 293 1053.5 946.3 1084.1 100 N tổng 69.8 74.3 76.5 187 207 201.9 60 Amonia 59.6 50.8 65.5 143 149.6 154 25 Nguồn: xí nghiệp mơi trường thị Thanh Trì 31 Kết cho thấy nước rỉ rác bãi chôn lấp bãi rác Nam Sơn có số ô nhiễm cao Nồng độ COD cao, tỷ lệ BOD5 /COD nhỏ 0,3 Bãi chôn lấp bãi rác Nam Sơn giai đoạn chuyển tiếp từ pha axit sang pha metan, pha metan chiếm ưu thế, chứng tỏ chất hữu khó phân huỷ sinh học khơng có khả phân huỷ tự nhiên tăng gây ảnh hưởng lớn đến môi trường Qua bảng 4.1 cho thấy tất tiêu đem phân tích vượt tiêu chuẩn cho phép Nồng độ ô nhiễm chất phụ thuộc vào điều kiện thời tiết có chênh lệch lớn hai mùa năm Vào mùa khơ lượng mưa nước rỉ rác phát sinh lượng mưa nhỏ phần chảy bề mặt bãi chôn lấp phần nhỏ thấm dần ô chôn rác, nước rác phát sinh có nồng độ chất nhiễm khơng cao mùa mưa Vào mùa mưa lượng nước rác phát sinh nhiều lượng mưa lớn Nước mưa thấp sâu vào ô chôn lấp, chất thải bãi chôn lấp khơng đủ sức chứa nước bị thấm ngoài, mưa nhiều lượng nước thấm lớn theo chất ô nhiễm bị phân huỷ lòng chất thải bãi chơn lấp Bên cạnh đó, vào đầu mùa mưa độ ẩm ô chôn rác thích hợp cho vi sinh vật phân huỷ chất hữu rác nhanh vào mùa khô Do đó, nồng độ nhiễm nước rỉ rác vào đầu mùa mưa thường lớn mùa khô lượng nước rác phát sinh nhiều Mùa mưa kéo dài làm cho nước rỉ rác mương hố thu rác bị pha lỗng nhiều, nồng độ chất nhiễm giảm dần, đến mùa khô nồng độ ô nhiễm thấp 4.4.2 Kết phân tích mẫu nước đầu BCL rác thải Nam Sơn Bảng 4.2 Kết phân tích mẫu nước đầu BCL rác thải Nam Sơn Chỉ tiêu Mẫu KR.01 Mẫu KR.02 Mẫu KR.03 pH 5.9 5.8 6.2 5.9 5.8 6.2 - COD 232.0 198.5 245.7 281.0 457.6 352.0 400 BOD5 17.8 20.8 22.5 56.3 68.5 64.0 100 TN 65.5 69.5 71.4 106.8 96.5 112.0 60 14.7 15.4 17.1 28.7 24.4 23.1 25 NH4 + Mẫu Mẫu Mẫu MR01 MR02 MR03 QCVN 25:2009/ BTNMT Nguồn: Xí nghiệp mơi trường thị ThanhTrì Hà Nội 32 Hiệu suất xử lý thể qua bảng 4.3: Bảng 4.3 Hiệu suất xử lý nước đầu BCL rác thải Nam Sơn Chỉ tiêu Mẫu KR.01 Mẫu KR.02 Mẫu KR.03 Mẫu MR01 Mẫu MR02 Mẫu MR03 COD 78,83% 79,85% 77,64% 94,29% 91,87% 93,14% BOD5 93,35% 91,15% 92,32% 94,66% 92,76% 94,1% TN 6,16% 6,46% 6,67% 42,88% 53,38% 44,53% 75,33% 69,69% 73,89% 79,93% 83,69% 85% NH4 + Qua bảng 4.3 nhìn chung hiệu suất xử lý tiêu đạt, nồng độ nitơ tổng đạt hiệu suất Tại điểm lấy mẫu hiệu suất xử lý có thay đổi Hiệu suất xử lý vào mùa mưa đạt hiệu suất cao vào mùa khô 4.4.3 Đánh giá chất lượng nước sau xử lý so sánh với nước thải trước xử lý QCVN 25:2009/ BTNMT Nồng độ COD Hình 4.5 Biểu đồ diễn biến nồng độ COD sau xử lý Qua kết cho thấy, 5/6 mẫu nước rỉ rác sau xử lý đạt quy chuẩn 25:2009/BTNMT cột B1, mẫu nước không đạt tiêu chuẩn (COD = 457.6 mg/l) COD đầu vào có nồng độ cao (COD =5632 mg/l) Diễn biến chất lượng nước đầu có biến động mùa năm Vào mùa khô chất lượng nước tương đối ổn định, đến đầu mùa mưa nồng độ chất ô nhiễm tăng nên chất lượng nước đầu biến động theo chiều hướng tăng Tuy nhiên, mẫu nước xả môi trường đa số có nồng độ COD đạt tiêu chuẩn xả thải 33 Nồng độ BOD5 Hình 4.6 Diễn biến nồng độ BOD5 sau xử lý Ta thấy, 100% mẫu nước sau xử lý có nồng độ BOD5 đạt quy chuẩn xả thải môi trường Diễn biến chất lượng nước rỉ rác đầu có biến động theo mùa, có nồng độ tăng dần từ mùa khơ chuyển sang đầu mùa mưa xu hướng giảm dần mùa mưa kéo dài Nồng độ BOD5 thấp 17.8mg/l cao vào đầu mùa mưa 68.5mg/l Tất mẫu đầu sau xử lý phương pháp sinh học hiếu khí keo tụ tạo nằm tiêu chuẩn cho phép QCVN25:2009/BTNMT cột B1 trước thải môi trường tiếp nhận Nồng độ NH4+ Hình 4.7 Diễn biến nồng độ NH4+ nước rỉ rác sau xử lý 34 So sánh với QCVN 25:2009/BTNMT cột B1, ta thấy 5/6 mẫu nước sau xử lý vào mùa khô nằm tiêu chuẩn cho phép xả thải mẫu nước đầu mùa mưa có nồng độ vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1.15 lần Như vậy, trình xử lý phương pháp sinh học hiếu khí, nitơ amơn chuyển sang dạng nitrit nitrat nhờ hệ vi sinh nước thải (vi khuẩn nitrosomonas nitrobacteria) Nồng độ NH4+ sau xử lý hầu hết đạt tiêu chuẩn xả mơi trường tiếp nhận Nồng độ TN Hình 4.8 Diễn biến nồng độ Nitơ tổng sau xử lý Kết phân tích cho thấy 100% mẫu nước rỉ rác sau xử lý có nồng độ vượt quy chuẩn cho phép từ 1.16 - 1.87 lần Nồng độ Nitơ cao chủ yếu NH4+, NH3 NO2- bị oxy hố điều kiện hiếu khí sang dạng NO3- nên nồng độ Nitơ tổng khơng giảm sau q trình hiếu khí xử lý hố lý Bên cạnh đó, bể oxy hố hoạt động lâu ngày khơng vệ sinh nạo vét nên bị nhiễm bẩn xuất hiện tượng phú dưỡng, nguyên nhân khiến nồng độ nitơ tổng nước rỉ rác không giảm sau cơng trình xử lý Diễn biến nồng độ Nitơ tổng tăng dần từ mùa khô sang đầu mùa mưa có xu hướng giảm dần mùa mưa kết thúc 35 4.4.4 Hiệu xử lý Qua kết cho thấy, hiệu suất xử lý phương pháp sinh học hiếu khí kết hợp keo tụ hoá lý cho kết cao xử lý nước rỉ rác có nồng độ nhiếm COD, BOD NH4+ Tuy nhiên, hiệu suất xử lý nồng độ nitơ tổng nước rỉ rác không cao không triệt để Tất mẫu nước rỉ rác sau xử lý đem phân tích hầu hết đạt tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 25:2009/BTNMT cột B1 Tuy nhiên, tiêu nồng độ nitơ tổng có nước thải vượt tiêu chuẩn xả thải từ 1.16 -1.87 lần Vì vậy, trước xả thải mơi trường tiếp nhận cần phải có phương pháp xử lý thích hợp để giảm nồng độ nitơ tổng nước rỉ rác Nếu khơng xử lý thích hợp nồng độ nitơ chất gây ô nhiễm gây hại hệ sinh vật nước Trạm xử lý nước rỉ rác đơn vị từ vào hoạt động góp phần bảo vệ mơi trường xung quanh khu vực bãi chơn lấp: + Thu gom tồn nước rác phát sinh xử lý đảm bảo yêu cầu môi trường trước xả thải môi trường tiếp nhận + Khắc phục tượng nước rỉ rác làm ô nhiễm môi trường khu vực lân cận Bãi chôn lấp rác vùng hạ lưu kênh - rạch chảy qua + Bổ sung hồn thiện cơng nghệ xử lý rác phương pháp chôn lấp + Tăng doanh thu cho đơn vị sở khối lượng công việc thực 4.5 Đề xuất số giải pháp nhằm nâng cao hiệu xử lý nước rác từ BCL 4.5.1 Giải pháp xử lý nitơ tổng nước rỉ rác Trong tất mẫu đầu đem phân tích, nồng độ Nitơ tổng khơng đạt quy chuẩn để xả thải mơi trường Do đó, cần có biện pháp xử lý làm giảm nồng độ xuống tiêu chuẩn cho phép xả môi trường không gây ảnh hưởng đến môi trường nước hệ sinh vật nước Hiện có nhiều cơng nghệ xử lý amonia tách khí, trao đổi ion, sinh học, lọc màng phương pháp sinh học ưa chuộng chi phí vận hành quản lý thấp Khử nitơ sinh học thông thường thông qua hai q trình Nitrat hố khử nitrat.Trong điều kiện xử lý phương pháp sinh học hiếu khí, nitơ amơn chuyển hố dạng NO2- dạng NO3-, làm tăng nồng độ Nitơ tổng nước thải Q trình nitrat hố diễn theo bước liên quan 36 đến chủng loại vi khuẩn tự dưỡng Nitrosomonas Nitrobacter Như vậy, cần giảm nồng độ nitrit nitrat nước cần phản ứng phản nitrat hoá, nitrat chuyển dạng N2: NH4+ NO2NO3N2 Trong mơi trường thiếu oxy (kỵ khí tuỳ tiện) loại vi khuẩn khử nitrit nitrat tách oxy nitrat nitrit để oxy hoá chất hữu Nitơ phân tử N2 tạo thành trình khỏi nước Một số lồi vi khuẩn khử nitrat biết Bacillus, Pseudomonas, Micrococus Quá trình khử nitrat đòi hỏi phải cung cấp nguồn carbon + khử nitrat: NO3 +1,08 CH3OH + H+ 0,065C5H7O2N + 0,47N2 + 0,76CO2 + 2,44H2O + khử nitrit: NO2- +0,67 CH3OH + H+ 0,04C5H7O2N + 0,48N2 + 047CO2 + 1,7H2O Như vậy, hệ thống xử lý nước rỉ rác cần xây dựng thêm bể thiếu khí tuỳ tiện hay bể Anoxic sau bể Arotank trước bể lắng để xử lý triệt để hàm lượng nitơ có nước thải: Bể Aerotank Bể thiếu khí tuỳ tiện Bể lắng Bên cạnh đó, bể phản ứng oxy hố hệ thống xử lý phải vệ sinh, hút bùn thường xuyên bổ sung chủng vi sinh vật hiếu khí để tăng hiệu suất xử lý nước rỉ rác 4.5.2 Giải pháp quản lý Bãi chôn lấp CTR bãi rác Nam Sơn có thời gian hoạt động lâu nên thành phần nước rỉ rác phức tạp có biến đổi theo thời gian theo mùa Vì vậy, cần có quản lý chặt chẽ việc vận hành bãi chơn lấp, kiểm sốt rác đầu vào quy trình chơn lấp kỹ thuật: Sau tầng rác phải lấp đất che phủ kín hạn chế tối đa xâm nhập nước mưa vào rác vận hành, chôn lấp rác nhằm hạn chế nước rỉ rác phát sinh Cần thiết kế hệ thống thoát nước riêng: hệ thống thu gom thoát nước mưa; hệ thống thu gom xử lý rác, kể lượng nước mưa thấm qua 37 bãi rác bị nhiễm bẩn Để giải triệt để vấn đề nước rỉ rác ngồi việc đưa cơng nghệ, thiết bị phù hợp nên có giải pháp đồng bộ, nước rỉ rác sản phẩm không mong đợi công nghệ chôn lấp rác tạo ra, cần thiết: • Gấp rút triển khai phân loại rác từ nguồn cách triệt để, nâng cơng suất chế biến rác nhà máy • Đưa loại rác hữu dễ phân hủy để làm phân bón, Các loại rác trơ đem đốt để thu hồi dầu DO 38 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Lượng nước rỉ rác sinh phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí tượng thuỷ văn, địa hình, địa chất bãi rác, diện tích bề mặt bãi, khí hậu lượng mưa Tốc độ phát sinh nước rác dao động lớn theo giai đoạn hoạt động khác bãi rác Tại BCL bãi rác Nam Sơn lượng nước rác thay đổi theo mùa từ 13m3 - 180m3/ngày Kết phân tích thành phần nước rỉ rác cho thấy nước rỉ rác bãi chơn lấp bãi rác Nam Sơn có số ô nhiễm cao, 100% tiêu đem phân tích vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần Nồng độ COD cao vào đầu mùa mưa 5632mg/l thấp vào cuối mùa khô (985.5mg/l), tỷ lệ BOD5 /COD nhỏ 0,3 chứng tỏ chất hữu khó phân huỷ sinh học khơng có khả phân huỷ tự nhiên tăng gây ảnh hưởng lớn đến môi trường Nồng độ NH4+ nitơ tổng cao vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1.15 -3.45 lần Nước rỉ rác không xử lý đạt tiêu chuẩn trước thải môi trường gây ô nhiễm nguồn nước gây độc cho hệ sinh thái tự nhiên Hầu hết mẫu nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn xả thải Tuy nhiên, tất mẫu nước đầu có nồng độ nitơ tổng vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1.16 - 1.87 lần Vì vậy, cần có biện pháp xử lý thích hợp để khắc phục tình trạng trước nước thải xả nguồn tiếp nhận Dựa sở kết phân tích điều kiện thực tế đơn vị xử lý nước rỉ rác Do đó, để khắc phục tình trạng nồng độ nitơ tổng nước thải đầu chưa đạt quy chuẩn xả thải để phải bố trí bể thiếu khí tuỳ tiện sau bể aerotank trước vào cơng trình xử lý 5.2 Kiến nghị - Để giải triệt để vấn đề nước rỉ rác ngồi việc đưa cơng nghệ, thiết bị phù hợp nên có giải pháp đồng bộ, nước rỉ rác sản phẩm không mong đợi công nghệ chôn lấp rác tạo ra, cần thiết: • Gấp rút triển khai phân loại rác từ nguồn cách triệt để, nâng 39 công suất chế biến rác nhà máy đưa loại rác hữu dễ phân hủy để làm phân bón, Các loại rác trơ đem đốt để thu hồi dầu DO • Hạn chế tối đa xâm nhập nước mưa vào rác vận hành, chôn lấp rác nhằm hạn chế nước rỉ rác phát sinh - Tiếp tục nghiên cứu thay đổi công nghệ xử lý nước rác công nghệ fenton xây dựng thêm bể thiếu khí để xử lý triệt chất ô nhiễm, đặc biệt nồng độ nitơ tổng nước rỉ rác để nước thải đầu 100% đạt yêu cầu xả thải môi trường tiếp nhận 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Cù Huy Đấu (2010), T/c Khoa học Kiến trúc - Xây dựng “Công nghệ xử lý nước rác phù hợp với điều kiện Việt Nam” Lâm Minh Triết (chủ biên) (2004), Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp Tính tốn thiết kế cơng trình, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Huỳnh Thị Mỹ Phi (2005), Đánh giá hiệu xử lý chế phẩm Sanjiban Microactive xử lý nước rỉ rác dựa mơ hình Aerotank hoạt động gián đoạn mẻ - Sequencing Batch Reactor (SBR), Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh, TP.Hồ Chí Minh Trần Mạnh Trí (2007), Áp dụng q trình oxi hóa nâng cao (AOPs) để xử lý nước rỉ rác qua xử lý sinh học nhà máy xử lý Gò Cát, thực hệ pilot 15-20 m3/ngày, Trung tâm cơng nghệ Hóa học Mơi trường (ECHEMTECH) Nguyễn Thị Thục Quyên (2007), Luận văn tốt nghiệp đại học “Nghiên cứu ứng dụng QCVN 25:2009/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước thải bãi chôn lấp (cột B1) cơng nghệ sinh học kỵ khí cao tải xử lý nước rỉ rác”, Trường Đại học Kỹ thuật cơng nghệ thành phố Hồ Chí Minh Văn Hữu Tập (2012), “Xử lý thành phần hữu (COD) nước rỉ rác bãi chôn lấp chất thải rắn ozon”, Đề tài nghiên cứu khoa học, Trường đại học khoa học, Đại học Thái Nguyên Trần Minh Chí (2004), “Xử lý nước rỉ rác thiết bị cơng nghệ sinh học kỵ khí cao tốc UASB, FBABR UFAF kết hợp với FBR”, Tạp chí phát triển khoa học công nghệ, số Lê Trang Mỹ Dung (2007), Đánh giá chất lượng xử lý nước rỉ rác 41 phương pháp vi sinh kết hợp hóa học khu xử lý nước rỉ rác Tam Tân, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh II Tài liệu internet 10 Công ty môi trường Ngọc Lân, “Xử lý nước rỉ rác công nghệ C-tech fenton bậc”, http://kysumoitruong.vn/diendan/threads/2269-Xuly-nuoc-ri-rac-bang-cong-nghe-C-tech-va-fenton-2-bac-Xu-ly-nuocri-rac-bang-cong-nghe-C-tech-va-fenton-2-bac, 18 -09 -2011 11 Công ty môi trường VIETTECH, “Hệ thống xử lý nước thải rỉ rác”, http://viet-tech.net/he-thong-xu-ly-nuoc-thai-ri-rac-2.htm, 08 - 02- 2012 12 Lê Thắm, “Khắc phục ô nhiễm môi trường bãi rác Đa Phước”, http://www.baomoi.com/Khac-phuc-ngay-o-nhiem-moi-truong-taibai-rac-Da-Phuoc/144/3540241.epi, 25-11-2009 ... xử lý nước rỉ rác bãi chôn lấp rác thải Nan Sơn - Sóc Sơn Hà Nội 3.2 Nội dung nghiên cứu - Sơ lược bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn - Sóc Sơn - Hà Nội - Nguồn gốc phát sinh, lưu lượng, nước rỉ rác. .. áp dụng để xử lý nước rác khu xử lý bãi chôn lấp rác - Đánh giá hiệu phương pháp xử lý nước rỉ rác - Đề xuất phương pháp xử lý hiệu 3 PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Đặc trưng nước rỉ rác 2.1.1 Nguồn... nghiên cứu Nghiên cứu chất lượng nước đầu vào đầu nước rỉ rác bãi chôn lấp rác thải Nam Sơn - Sóc Sơn - Hà Nội ; từ đánh giá hiệu phương pháp xử lý đề phương pháp xử lý hiệu 1.2.2 Yêu cầu nghiên cứu