Sanitary landfill solid health care wast

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MÔN Q TRÌNH THIẾT BỊ VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ MƠI TRƯỜNG ĐỀ TÀI TÍNH TỐN THIẾT KẾ BÃI CHƠN LẤP CHẤT THẢI Y TẾ CHO QUẬN TÂN BÌNH, TP.HCM GVHD SV MSSV LỚP : ThS TRẦN DUY HẢI : NGUYỄN NGỌC NHƯ QUỲNH : 0250020074 : 02 ĐHQTTB TP HỒ CHÍ MINH, 2016 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG BỘ MƠN Q TRÌNH THIẾT BỊ VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ MƠI TRƯỜNG ĐỀ TÀI TÍNH TỐN THIẾT KẾ BÃI CHƠN LẤP CHẤT THẢI Y TẾ CHO QUẬN TÂN BÌNH, TP.HCM Sinh viên : NGUYỄN NGỌC NHƯ QUỲNH MSSV : 0250020074 LỚP : 02 ĐHQTTB GVHD : ThS TRẦN DUY HẢI TP HỒ CHÍ MINH, 2016 ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ MƠI TRƯỜNG Họ tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Như Quỳnh MSSV: 025002016 Ngành: Kỹ Thuật Môi Trường Lớp:02 ĐHQTTB Họ tên người hướng dẫn: ThS Trần Duy Hải Tên đề tài: Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình, TP.HCM Số liệu ban đầu: Nội dung thực hiện:  Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ  Tính tốn dân số lượng rác thải y tế cho quận Tân Bình (đến năm 2030)  Tính tốn, thiết kế chơn lấp bãi chơn lấp  Tính tốn, thiết kế hệ thống thu gom nước rỉ rác hệ thống thu khí Bản vẽ:  01 Sơ đồ quy trình cơng nghệ (khổ giấy A3)  03 Bản vẽ mặt bằng, mặt đứng mặt cắt dọc bãi chôn lấp (khổ giấy A3)  02 Bản vẽ hệ thống thu gom nước rỉ rác hệ thống thu khí (khổ giấy A3) Ngày giao nhiệm vụ: ……… Ngày nộp đồ án:…………… TP.HCM, ngày……tháng…….năm… Người hướng dẫn Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đồ án này, em nhận nhiều giúp đỡ, ý kiến đóng góp từ nhiều phía Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới q thầy bơ mơn Qúa trình thiết bị điều khiển – khoa Môi trường – trường ĐH Tài nguyên môi trường TP.HCM, thầy nhiệt tình giảng dạy truyền đạt kiến thức suốt trình học tập quan tâm bảo tận tình em suốt thời gian học tập Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn ThS Trần Duy Hải trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho em suốt thời gian thực hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Ngọc Như Quỳnh Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 CHẤT THẢI Y TẾ 1.1 Định nghĩa chất thải y tế 1.1 Định nghĩa chất thải y tế nguy hại 1.1 Phân loại chất thải y tế a Chất thải lâm sàng b Chất thải phóng xạ c Các bình chứa khí có áp suất d Chất thải hóa học e Chất thải sinh học 1.1 Nguồn phát sinh chất thải y tế 1.1 Thành phần chất thải y tế a Thành phần vật lý: b Thành phần hóa học: c Thành phần sinh học: 1.1 Ảnh hưởng chất thải y tế đến môi trường a Đối với môi trường đất b Đối với mơi trường khơng khí c Đối với môi trường nước 1.1 Ảnh hưởng chất thải y tế đổi với sức khỏe cộng đồng a Đối tượng nguy b Ảnh hưởng loại chất thải truyền nhiễm vật sắc nhọn c Ảnh hưởng loại chất thải hóa học dược phẩm 1.1 Hiện trạng quản lý chất thải y tế Việt Nam 1.1 Công tác phân loại, thu gom, vận chuyển, lưu giữ chất thải y tế a Phân loại chất thải nguồn phát sinh b Công tác thu gom chất thải 10 c Vận chuyển chất thải bệnh viện 10 d Một số quy định vận chuyển rác bệnh viện: 10 e Hoạt động lưu trữ chất thải 11 1.1 10 Xử lý chất thải y tế 11 Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB i Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM a Mơ hình xử lý chất thải y tế 11 b Quản lý chất thải y tế 11 c Phương pháp xử lý rác thải y tế 14 d Xử lý số loại rác thải y tế 16 1.2 BÃI CHÔN LẤP 18 1.2 Định nghĩa bãi chôn lấp chất thải rắn 18 a Ưu điểm: 18 b Nhược điểm: 19 1.2 Phân loại bãi chôn lấp chất thải rắn 19 a Phân loại theo tiêu chuẩn vệ sinh môi trường 19 b Phân loại theo chất loại chất thải chôn lấp 20 c Phân loại theo kết cấu hình dạng 20 d Phân loại theo diện tích 20 e Phân loại theo chế phân hủy sinh học 20 1.2 Các yếu tố cần xem xét thiết kế bãi chôn lấp 22 a Quy mô bãi 22 b Vị trí 22 c Địa chất cơng trình thủy văn 23 d Những khía cạnh mơi trường 23 1.2 Trình tự thiết kế bãi chơn lấp 24 a Các yêu cầu việc thiết kế 24 b Các tài liệu cần thiết cho công việc thiết kế 24 c Các cơng trình chủ yếu 25 d Bố trí chuẩn bị mặt 25 e Hệ thống thu gom xử lý nước rác 26 f Thu gom nước rác 26 g Rãnh thoát nước 26 h Bơm nước rác từ giếng lên 27 i Thiết kế hệ thống thoát nước 27 j Các cơng trình phụ trợ 27 CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ BÃI CHƠN LẤP RÁC THẢI Y TẾ 28 2.1 QUY MƠ DIỆN TÍCH BÃI CHÔN LẤP 28 2.2 TÍNH TỐN LƯỢNG RÁC THẢI Y TẾ 29 2.2 Tính tốn quy mơ dân số đến năm 2030 29 2.2 Tính tốn lượng rác thải y tế 30 Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB ii Tính tốn thiết kế bãi chôn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM 2.3 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC THẢI Y TẾ 31 2.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BÃI CHƠN LẤP 32 2.5 TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ô CHÔN LẤP 35 2.5 Ơ chơn lấp 35 a Định nghĩa 35 b Kích thước 35 c Chống thấm cho ô chôn lấp 35 2.5 Hệ thống lớp lót đáy 37 2.5 Tính tốn chơn lấp 37 2.5 Lớp phủ hàng ngày, lớp trung gian lớp cuối 39 2.5 Giai đoạn đóng cửa bãi chơn lấp 41 a Điều kiện đóng bãi 41 b Trình tự đóng bãi 41 CHƯƠNG TÍNH TỐN HỆ THỐNG THU GOM KHÍ VÀ NƯỚC RỈ RÁC 42 3.1 Hệ thống thu khí 42 3.1 Sự tạo thành khí 42 3.1 Tính tốn lượng khí sinh 45 3.1 Tính tốn bán kính thu hồi khí hố chơn 48 3.1 Thoát tán thu gom khí 48 3.2 Hệ thống thu gom nước rỉ rác 50 3.2 Khái niệm 50 3.2 Quá trình hình thành nước rác 50 3.2 Thành phần nước rác 50 3.2 Tính toán lượng nước rỉ rác 51 3.2 Hệ thống thu gom nước rỉ rác 52 3.2 Một số lưu ý 54 3.2 Xử lý nước rác 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB iii Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM DANH MỤC BẢNG Bảng Thành phần rác thải trung bình Việt Nam 2010 Bảng Quy định màu, cách đành dấu nhãn uy cách thùng, t i phân loại rác y tế 12 Bảng Tóm tắt biện pháp xử lý rác thải y tế 17 Bảng Phân loại quy mô bãi chôn lấp 22 Bảng Quy định khoảng cách từ bãi chôn lấp tới cơng trình 23 Bảng Dân số quận Tân Bình 2010 - 2030 29 Bảng Tính tốn lượng rác thải y tế quận 2010 - 2030 30 Bảng Hệ số đầm nén rác sau đầm nén 32 Bảng Các thông số lựa chọn để xây dựng bãi chôn lấp 32 Bảng 10 Cấu tạo lớp ô chôn lấp 33 Bảng 11 Kết cấu chống thấm lớp lót đáy 34 Bảng 12 Kết cấu chống thấm mặt vách ô chôn lấp 34 Bảng 13 Số liệu quy trình vận hành bãi chôn lấp 40 Bảng Thành phần khí tạo thành bãi chôn lấp 42 Bảng Lượng khí ga từ bãi chôn lấp theo thời gian 44 Bảng Khả phân hủy chất hữu chất thải rắn 45 Bảng Độ ẩm thành phần chất thải rắn 46 Bảng Phân loại thành phần chất hữu phân hủy sinh học chất thải y tế 46 Bảng Thành phần tính chất nước rỉ rác 51 Bảng 20 Hệ số thoát nước bề mặt loại đất phủ 53 Bảng 21 Thành phần nước rác cần xác định 55 Bảng 22 Phương pháp khử BOD nước rác 55 Bảng 23 Phương pháp khử COD nước rác 56 Bảng Phương pháp khử kim loại nặng nước rác 56 Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB iv Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM DANH MỤC HÌNH Hình Nguồn phát sinh rác thải y tế Hình Sơ đồ số kiểu bãi chôn lấp 21 Hình Sơ đồ bố trí bãi chơn lấp 26 Hình Quy trình công nghệ xử lý rác thải y tế 31 Hình Cấu tạo mặt vách ô chôn lấp 34 Hình Sơ đồ lớp lót đáy chơn lấp 36 Hình Mặt cắt đứng ô chôn lấp 38 Hình Hình chiếu chơn lấp 38 Hình Sơ đồ ống thu khí 49 Hình 10 Hệ thống thu gom nước rỉ rác 52 Hình 11 Bố trí đường ống thu gom nước rỉ rác 54 Hình 12 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước rỉ rác 56 Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB v Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 CHẤT THẢI Y TẾ 1.1 Định nghĩa chất thải y tế Theo quy chế quản lý chất thải y tế Bộ Y tế: “chất thải y tế chất thải phát sinh sở y tế, từ hoạt động khám chữa bệnh, chăm sóc, xét nghiệm, phòng bệnh, nghiên cứu, đào tạo Chất thải y tế dạng rắn, lỏng, dạng khí” Chất thải y tế thơng thường chất thải có chứa thành phần tính chất tương tự chất thải sinh hoạt Chất thải y tế thông thường không chứa chất độc hại, tác nhân gây bệnh người môi trường Chất thải y tế thơng thường bao gồm vật liệu, bao gói: giấy, thùng carton; chai nhựa, chai thủy tinh khơng nhiễm, có nguồn gốc phát sinh từ khu vực hành chính, từ khoa, phòng khơng cách ly sở y tế, Một phần chất thải y tế thơng thường tái sử dụng tái chế đem lại nguồn thu cho sở y tế Thực triệt để đ ng quy định công tác phân loại chất thải y tế góp phần giảm tải tác động chất thải y tế nói chung tới người môi trường 1.1 Định nghĩa chất thải y tế nguy hại “Chất thải y tế nguy hại chất thải có thành phần như: máu, dịch thể, chất tiết, phận quan người, động vật, bơm kim tiêm vật sắc nhọn; dược phẩm; hóa chất chất phóng xạ dùng y tế Nếu chất thải không tiêu hủy gây nguy hại cho môi trường sức khỏe người.” Chất thải y tế nguy hại chất thải phát sinh từ hoạt động y tế có chứa thành phần gây hại trực tiếp gián tiếp tới sức khỏe người môi trường Chất thải y tế nguy hại có đặc tính sau: - Gây độc; - Gây dị ứng; - Ăn mòn: pH ≤ 2,0 pH ≥ 12,5; có chứa chất độc hại, kim loại nặng như: chì, niken, thủy ngân, ; - Dễ cháy; - Chứa tác nhân gây bệnh - Phản ứng; Có hai loại rủi ro liên quan trực tiếp đến chất thải y tế nguy hại bao gồm: Nguy gặp phải chấn thương bị nhiễm trùng Hai đối tượng xếp vào nhóm có nguy cao nhân viên y tế người trực tiếp tham gia vào trình phân loại, thu gom, lưu giữ xử lý chất thải y tế; Nguy ảnh hưởng đến mơi trường nguy lây nhiễm bệnh tật cộng đồng Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 43 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM Tốc độ sản sinh khí bãi chơn lấp phụ thuộc vào số yếu tố sau:  Sự thẩm thấu lượng cacbon thực vật axit rượu hình thành q trình chơn lấp phế thải làm giảm khả tạo khí  Lượng nước bên ngồi túi khí q nhiều làm vi khuẩn khơng đạt chức cao q trình tạo khí  Nếu có độ kiềm tăng làm độ pH giảm sản sinh axit phế thải làm giảm lượng khí  Khi nhiệt độ phế thải tăng làm giảm lượng khí  Do phế thải đóng bánh thành khối dày đặc nhiều mảnh vụn bột làm giảm q trình sản sinh khí  Nếu phế thải có hóa chất độc hại ngăn cản vi khuẩn tạo khí metan thiếu hụt dinh dưỡng Thơng thường ga bãi chơn lấp có sản lượng lớn năm đầu tiên, đạt khoảng từ -14m3 CH4/ phế thải khô kéo dài khoảng 20 năm kể từ giai đoạn yếm xuất Sau khả sản sinh khí bị giảm dần, chí có bãi tượng nhỏ giọt (thu hồi tình trạng ngắt qng), tạm ngừng việc thu hồi khí thời gian Bảng 15 Lượng khí ga từ bãi chơn lấp theo thời gian Các năm sau bãi trờ nên yếm khí 10 20 30 Khí ga sản sinh tích lũy (m3 / phế thải khơ) 27 48 65 78 89 117 126 Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB Khí ga tạo giai đoạn năm (m3/ phế thải khô) 27 21 17 13 11 Khí ga sản sinh trung bình năm thời kỳ 13,5 10,5 8,5 6,5 5,5 2,8 0,9 44 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM Để thu gom khí tạo thành bãi chơn lấp cần phải có kiểm sốt chặt chẽ bãi chơn lấp phế thải hợp vệ sinh từ khâu thiệt khâu điều hành chôn lấp phế thải phải đạt yêu cầu sau:  Đảm bảo độ ẩm phế thải rắn từ 40% trở lên; trường hợp cần thiệt phải tưới phun nước cho phế thải  Giữ ph ,0 môi trường xung quanh, pH < 6,2 làm ngừng q trình tạo khí metan phế thải  Nếu có tượng thiếu hụt dinh dưỡng bù đắp cách phun lên phế thải bùn đặc biệt vét từ cống ngầm  Đảm bảo lớp đất phủ phải đủ dà lèn, nén chặt chống thẩm thấu khí qua tầng đất phủ 3.1 Tính tốn lượng khí sinh Thơng thường, chất hữu có chất thải rắn phân làm hai loại: 1) Chất có khả phân hủy sinh học nhanh (3 tháng đến năm) 2) Chất hữu có khả phân hủy sinh học chậm ( đến năm) Tỷ lệ chất hữu có khả phân hủy sinh học tuỳ thuộc nhiều vào hàm lượng lignin chất thải Khả phân hủy sinh học chất hữu khác khác dựa sở hàm lượng lignin Bảng 16 Khả phân hủy chất hữu chất thải rắn Thành phần chất hữu Rác thực phẩm Giấy báo Giấy văn phòng Carton Plastic Vải Cao su Da Rác vườn Gỗ Các chất hữu khác Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB Khả phân hủy sinh học Nhanh Chậm     Không phân hủy sinh học       45 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM Bảng 17 Độ ẩm thành phần chất thải rắn STT I II Độ ẩm (% khối lượng) Chất hữu Thực phẩm thừa 70 Giấy Giấy carton Nhựa Vải vụn 10 Cao su Da 10 Chất thải vườn 60 Gỗ 20 Chất vô Thủy tinh Can thiếc Nhôm Kim loại khác Bụi, tro Thành phần Dựa vào bảng 17 ta phân loại thành phần chất hữu phân hủy sinh học chất thải y tế quận Tân Bình sau: Bảng 18 Phân loại thành phần chất hữu phân hủy sinh học chất thải y tế % Khối lượng (1) Chất hữu phân hủy nhanh Thực phẩm 45,1% Chất hữu phẩn hủy chậm Khác 13,5% Tro 2,6% Thành phần Độ ẩm (2) 45,1% 0,70 16,1% 0,03 0,08 Khối lượng khô (3) = (1) x (100% - (2) ) 13,5% 13,5% 15,5% 13,1% 2,4% Phương pháp khối lượng ướt sử dụng phổ biến lĩnh vực quản lý chất thải rắn Độ ẩm theo phương pháp khối lượng ướt tính sau: Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 46 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM Trong đó: a : độ ẩm, % khối lượng w : khối lượng mẫu ban đầu, g d : khối lượng mẫu sau sấy khô 105oC, g Độ ẩm chất hữu phân huỷ sinh học nhanh: Độ ẩm chất hữu phân huỷ sinh học chậm: Theo PGS.TS Nguyễn Văn Phước - Quản lí chất thải rắn, tổng khối lượng khí sinh từ chất hữu phân huỷ nhanh m3/ khối lượng khô chất thải rắn tổng khối lượng khí sinh từ chất hữu phân huỷ chậm m3/tấn khối lượng khô chất thải rắn Tổng khối lượng chất thải rắn cần chôn lấp bãi chôn lấp 13 năm là: M = 2.001,97(tấn) Tổng khối lượng chất hữu phân huỷ nhanh: m1 = (%khối lượng chất hữu phân huỷ nhanh) * M = 45,1% * 2.001,97= 902,89 (tấn) Tổng khối lượng khô chất hữu phân huỷ nhanh: m1k = m1 * (100% - độ ẩm) = 02, * (100% - 70,0%) = 270,87 (tấn khô) Tổng khối lượng chất hữu phân huỷ chậm: m2 = (%khối lượng chất hữu phân huỷ chậm) * M = ,1% * 2001, = 322,74 (tấn) Tổng khối lượng khô chất hữu phân huỷ chậm: m2k = m2 * (100% - độ ẩm) = 322,74 * (100% - 3,8%) = 310,43 (tấn khơ) Tổng lượng khí phát sinh: Q = 14 * m1K + 16 * m2K = 14 * 270,87 + 16 * 310,43 = 8.759,05 (m3 khí) Thời gian phân hủy tồn chất hữu phân hủy nhanh năm, thời gian phân hủy toàn chất hữu phân hủy chậm năm Vậy ta giả sử tổng thới gian phân huỷ chất thải hữu bãi chôn năm Lượng khí gas sinh 13 năm 8.759,05 m3 Lượng khí gas sinh năm trung bình 673,77 m3 Lượng khí gas sinh ngày trung bình 1,85 m3 Với lượng khí sinh bãi chơn lấp khơng (1, m3/ngày) Vì khơng thể thu hồi làm nguồn lượng, để đảm bảo an tồn cho mơi trường ch ng ta xử lý cách đốt bỏ lượng khí Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 47 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM 3.1 Tính tốn bán kính thu hồi khí hố chơn Giới hạn bán kính giếng thu hồi khí gas xác định theo cơng thức: R= Q  D.h.q Trong đó: R: bán kính thu hồi (m) Q: sản lượng khí (m3/h) D: tỷ trọng rác thải (tấn/m3) h: chiều sâu chôn lấp chất thải rắn (m) q: tốc độ tạo khí (m3/tấn.h) Các thơng số tính tốn: D = 0, tấn/m3 h = 11 m = 6,06.10-5 m3/tấn.h q= Q = 1,85 / 24 = 0,077  R =√ = 8,10(m) Vậy bán kính giếng thu hồi khí gas chơn lấp m Tức ô chôn lấp bố trí giếng thu khí gas 3.1 Thốt tán thu gom khí Khí metan bãi thải coi nguồn gây nguy hiểm, khơng an tồn khơng phát tán thu gom để chuyển thành nguồn lượng khác, dễ gây cháy, nổ ngạt thở người hay động thực vật bãi chôn lấp khu vực xung quanh Vì vấn đề phòng ngừa an toàn cho tất người điều hành làm việc bãi chơn lấp, khu vực tán khí ga, khu vực tích tụ khí ga, ống dẫn nước, nơi xử lý khí ga bãi chơn lấp có nghĩa nguy hiểm tiếp tục cần phải có quan tâm đặc biệt đến hệ thống thơng khí thiết kế Hai loại hệ thống thiết kế để kiểm soát thu hồi lượng từ khí metan là: hệ thống khí bị động hệ thống khí chủ động Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 48 Tính tốn thiết kế bãi chôn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM  Hệ thống khí bị động  Đối với bãi chôn lấp quy mô nhỏ vừa, người ta thường thiết kế hệ thống thoát khí bị động Đây hệ thống dựa q trình tự nhiên để đưa khí vào khí ngăn cản khơng cho chuyển động vào khu vực không mong muốn Hệ thống xây dựng tường đất sét không thấm nước dày từ 0,7 - m để ngăn chặn khí thấm qua Tường đất sét đắp từ đáy khoang chứa nước kéo dài lên tận lớp đất phủ ln giữ ẩm cho khơng bị khơ nứt tạo khe khí Phía tường có đào rãnh khí, phủ đáy lớp sỏi, đá đường kính từ 20 - 40 mm Từ giếng khoan, khí dẫn tới rãnh khí để đưa vào khơng khí rãnh nhỏ ống nhựa, ống cao su…  Khu vực khí bị động phải cách biệt hẳn khu dân cư, khu sản xuất công nghiệp Thông thường khu vực xây dựng cạnh bãi chơn lấp quy đình vùng cấm Nếu khu vực khí xa nơi chơn lấp phải thiết kế hệ thống máy h t khí để đưa khí theo hệ thống ống nơi khí Những yêu cầu cần đạt hệ thống thoát khí bị động bao gồm:  Tường đất sét phải giữ ẫm, chống nứt nẻ  Hệ thống mương rảnh phải khơ ráo, khơng để rác, đất lấp vào lòng mương rãnh  Lớp sỏi, đá hệ thống ống dẫn khí (nếu có) phải ln giữ khơ để việc khí thực dễ dàng  Hệ thống khí ga đơn giản khoan giếng vào lớp phế thải sâu tối thiểu 1m đặt ống thu, thoát khí Chiều cao ống khí phải cao đỉnh lớp đất tối thiểu 0,20m để khí thẳng bãi chơn lấp Hình Sơ đồ ống thu khí Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 49 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM 3.2 Hệ thống thu gom nước rỉ rác 3.2 Khái niệm Nước rỉ rác (còn gọi nước rác) nước bẩn thấm qua lớp rác ô chôn lấp, kéo theo chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất bãi chơn lấp Sự có mặt nước bãi chơn lấp rác có mặt tích cực lẫn mặt tiêu cực cho hoạt động bãi rác Nước cần cho số q trình hóa học sinh học xảy bãi chôn lấp để phân hủy rác Mặt khác, nước tạo xói mòn tầng đất nén vấn đề lắng đọng dòng nước mặt chảy qua Nước rác chảy vào tầng nước ngầm dòng nước từ gây nhiễm đến nguồn nước uống Vì vậy, vấn đề quan tâm thiết kế, xây dựng cho hoạt động bãi chơn lấp kiểm sốt nước rác 3.2 Q trình hình thành nước rác Nước rác hình thành nước thấm vào chơn lấp Nước thấm vào rác theo số cách sau đây:  Nước sẵn có tự hình thành phân hủy rác hữu bãi chôn lấp;  Mực nước ngầm dâng lên vào chơn rác;  Nước rỉ vào qua cạnh (vách) ô rác;  Nước từ khu vực khác chảy qua thấm xuống chơn rác;  Nước mưa rơi xuống khu vực chôn lấp rác trước phủ đất trước rác đóng lại;  Nước mưa rơi xuống khu vực bãi chôn lấp sau rác đầy (ơ rác đóng lại)  Nước có sẵn rác thải nhỏ Nước từ khu vực khác chảy qua bãi chơn lấp cần phải thu gom hệ thống nước Hệ thống nước khơng bảo vệ khu vực chơn lấp rác khỏi bị xói mòn thời gian hoạt động mà tiêu lượng nước thừa ngấm vào rác Có thể hạn chế lượng nước mưa ngấm vào ô rác cách trồng lại thảm thực vật sau bãi đóng 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 chơn 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 Độ nén, loại độ dày nguyên liệu phủ tác động lên thành phần nước rác Các số liệu tiêu biểu thành phần tính chất nước rác từ bãi chơn lấp lâu năm trình bày bảng 19 Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 50 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM Bảng 19 Thành phần tính chất nước rỉ rác Bãi (dưới năm) 2.000 – 20.000 1.500 – 20.000 3.000 – 60.000 200 – 2.000 10 – 800 10 – 800 – 40 – 100 – 80 1.000 – 10.000 4,5 – 7,5 50 – 1.500 200 – 3.000 50 – 1.200 50 – 1.000 Thành phần Nhu cầu oxy hóa sinh hóa (BOD5), mg/l Tổng lượng cacbon hữu (TOC), mg/l Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD), mg/l Tổng chất rắn lơ lửng (TSS), mg/l Nitơ hữu cơ, mg/l Amoniac, mg/l Nitrat, mg/l Tổng lượng photpho, mg/l Othophotpho, mg/l Độ kiềm theo CaCO3 Ph Canxi, mg/l Clorua, mg/l Tổng lượng sắt, mg/l Sunphat, mg/l 3.2 Bãi lâu năm (trên 10 năm) 100 – 200 80 – 160 100 – 500 100 – 400 80 – 120 20 – 40 – 10 – 10 4–8 200 – 1.000 6,6 – 7,5 50 – 200 100 – 400 20 – 200 20 – 50 Tính tốn lượng nước rỉ rác Lưu lượng nước rác hình thành tính sau: Qm = M (W1 – W2) + [P x 10-3(1 - R) – E x 10-3] A (m3/ngđ) Trong đó: Qm - lượng nước rò rỉ sinh bãi rác (m3/ngày.đêm); M = 0,43 m3/ngđ Thể tích rác trung bình ngày W1 = 0%, độ ẩm rác trước nén (%); W2 = 30%, độ ẩm rác sau nén (%); P lượng mưa ngày tháng lớn (mm/ngày) Lượng mưa lớn ngày vào tháng có lượng mưa trung bình 504,4 mm/tháng, tháng có khoảng 22 ngày mưa: P 504,4  22,93mm 22 R hệ số thoát nước bề mặt, chọn giá trị R = 0,1 E lượng nước bốc 2, mm/ngày A diện tích bề mặt chơn lấp 108,45 m2 Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 51 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM Vậy lưu lượng nước rác tạo thành: Qm = 0,43 x (0,6 – 0,3) + [22,93 x 10-3 = 0,23 (m3/ngđ) x (1– 0,15) – 2,8x10-3] x 108,45 Dựa vào số liệu ta chọn thông số thiết kế hệ thống xử lý nước rác có cơng suất dự kiến m3/ngđ Nước sau xử lý phải đạt yêu cầu TCVN :1 , nước loại B Chế độ thải theo mùa, chia thành hai mùa mùa mưa mùa khô Mùa khơ, lượng nước rác ít, nước rác nhiều vào mùa mưa 3.2 Hệ thống thu gom nước rỉ rác Hệ thống thu gom nước rò rỉ sử dụng hệ thống gồm ống thu gom nước rò rỉ rác đáy bãi chơn lấp, biểu diễn theo hình 11 Hình 10 Hệ thống thu gom nước rỉ rác Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 52 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM Diện tích đáy chia thành dãy hình chữ nhật đường chắn đất sét đặt khoảng cách thích hợp khoảng cách đường chắn đất sét tương ứng với chiều rộng tế bào ô chôn lấp Các ống thu gom nước rò rỉ đặt theo chiều dọc cách trực tiếp lớp màng địa chất tầng chống thấm đáy ô chôn lấp Cứ 100mm ống thu gom nước rò rỉ khoan lỗ để thoát nước, lỗ khoan khoan nửa chu vi phía ống thu gom, khoảng cách lỗ khoan mm kích thước lỗ khoan 0,00002 mm phù hợp với kích thước hạt cát nhỏ – lớp cát 30cm phục vụ cho việc lọc nước rỉ rác trước thu gom để xử lý Để tăng hiệu thoát nước, đáy làm nghiêng 3% Các ống thu gom nước rò rỉ đặt cách 1,5m, đường kính ống thu gom nước rò rỉ 220mm Sử dụng hệ thống nhiều ống thu gom nước rò rỉ đảm bảo loại bỏ nhanh nước rỉ rác từ đáy bãi chôn lấp Hệ thống thu gom nước rò rỉ, nước thải bao gồm: rãnh, ống dẫn vào hố thu nước rác nước thải bố trí hợp lý đảm bảo thu gom tồn nước rò rỉ, nước thải trạm xử lý Hệ thống thu gom bao gồm:  Tầng thu gom nước rò rỉ đặt đáy thành ô chôn lấp, nằm tầng chống thấm đáy ô chôn lấp màng tổng hợp chống thấm tùy theo trường hợp.Tầng thu nước rò rỉ phải có chiều dày 50cm với đặc tính sau:  Có 50% khối lượng hạt có kích thước ≤ 0,0 mm;  Có hệ số thấm tối thiểu x 10-2cm/s  Mạng lưới ống thu gom nước rò rỉ đặt bên tầng thu gom nước rò rỉ phủ lên tồn đáy chơn lấp Mạng lưới đường ống thu gom nước rác phài đáp ứng yêu cầu sau:  Có thành bên nhẵn có có đường kính tối thiểu 150mm  Có độ dốc tối thiểu 1%  Lớp lọc bao quanh đường ống thu gom nước rác, nước thải bao gồm: lớp đất có độ hạt 5% khối lượng hạt có đường kính 0,075mm màng lọc tổng hợp có hiệu lọc tương đương để ngăn cản di chuyển hạt mịn xuống hệ thống thu gom cho nước rác tự chảy xuống hệ thống thu gom Bảng 20 Hệ số thoát nước bề mặt loại đất phủ Loại đất bề mặt Đất pha cát, độ dốc – 2% Đất pha cát, độ dốc – 7% Đất pha cát, độ dốc >7% Đất chặt, độ dốc – 2% Đất chặt, độ dốc – 7% Đất chặt, độ dốc >7% Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB Hệ số thoát nước bề mặt 0,05 – 0,10 0,10 – 0,15 0,15 – 0,20 0,13 – 0,17 0,18 – 0,22 0,25 – 0,35 53 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM 3.2 Một số lưu ý Hệ thống thu gom nước rò rỉ, nước thải phải thiết kế lắp đặt hạn chế tới mức thấp khả tích tụ nước rò rỉ đáy ô chôn lấp Vật liệu lựa chọn để xây dựng hệ thống thu gom nước rò rỉ, nước thải phải đảm bảo đủ độ bền tính chất hóa học học suốt thời gian vận hành sử dụng bãi chôn lấp Hệ thống thu gom xử lý nước rò rỉ, nước thải phải xử lý chống thấm đáy bên thành đảm bảo khơng cho nước rò rỉ nước thải thấm vào nước ngầm nước mặt Việc thiết kế hệ thống thu gom nước rác phụ thuộc vào đặc trưng bãi chơn lấp thiết kế hệ thống thu gom nước rác phải tuân thủ theo nguyên tác sau:  Hệ thống thu gom nước rác phải thiết kế lắp đặt để hạn chất khả tích tụ nước rác đáy ô chôn lấp Thông thường, sử dụng lớp chống thấm, nước rác giữ bãi chơn lấp phải thu khơng chảy tràn cạnh lớp chống thấm Việc thiết kế hệ thống thu gom nước rác phụ thuộc vào đặc trưng bãi chôn lấp tuân thủ theo hướng dẫn chung sau:  Hệ thống thu gom phải đủ lớn để vận chuyển nước rác khỏi bãi Điều liên quan nhiều đến số lượng ống khoảng cách đặt ống  Hệ thống thu gom nước rác phải thiết kế lắp đặt để hạn chế khả tích tụ nước rác đáy chơn lấp phải có độ dốc tối thiểu 1%  Hệ thống thu gom phải có khả làm chúng dễ bị bịt kín Thường thường, người ta sử dụng ống đục lỗ từ 15 - 20 cm có độ bền vứng mặt cấu tr c đặt độ sau bãi chôn lấp Nếu hệ thống thu gom đặt sâu bãi chơn lấp có nén ép phải sử dụng ống dày phải thực kỹ thuật đệm ống đặc biệt để tránh vỡ ống áp suất lớn Hình dạng chung hệ thống thu gom nước rác chạy vòng quanh chu vi bãi chơn lấp nhằm hạn chết dòng chảy khỏi bãi chôn lấp sau sau hệ thống chạy chéo bên bãi chơn lấp với đủ đường ống để đưa dòng nước rác lớn khỏi bãi Sơ đồ bố trí ống thu gom nước rác điển hình trình bày hình 11 (theo TCXDVN 320:2004) Hình 11 Bố trí đường ống thu gom nước rỉ rác Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 54 Tính tốn thiết kế bãi chôn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM 3.2 Xử lý nước rác Để lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp, trước hết phải có số liệu thành phần tính chất nước rác Các thành phần nước rác cần phải xác định thiết kế trạm xử lý theo bảng 21 Bảng 21 Thành phần nước rác cần xác định Thành phần nước rác Mức độ cần thiết BOD , cặn lơ lửng (SS), COD, Rất cần thiết lập thông số ban đầu để thiết kế NH +, nitơ tổng số chọn công nghệ xử lý u cầu cơng trình xử lý để đạt chất lượng pH, Coliform dòng xả theo tiêu chuẩn quy định Không thiết phải xem xét thiết lập thông số Fe+2, Mn+2 , kim loại nặng, thiết kế chất khử trình xử màu, mùi lý thành phần khác  Quá trình xử lý sơ bộ: Thông thường song chắn rác, hồ lắng sơ bộ, trình pH nước rác thường từ 6,0 - 8,0, nhiên giá trị pH thay đổi tùy thuộc vào thành phần rác thải tính chất đất  Quá trình xử lý sinh học: Ở trình, BOD, COD hợp chất nito giảm Các cơng trình thường sử dụng bể aeroten, hồ thổi khí, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học… Tóm tắt chế khử BOD nước rác trình bày bảng 22 Bảng 22 Phương pháp khử BOD nước rác Xử lý sinh học Hấp phụ cacbon hoạt tính Tuyển Nguyên tắc Phân hủy sinh học chất bẩn hữu hoạt động vi sinh vật Hấp phụ chất hữu hòa tan hạt cacbon hoạt tính Tuyển tách chất lơ lửng chất hữu hòa tan Ứng dụng Giảm hàm lượng BOD nước rác nồng độ cao Hiệu suất > 90% Giảm hàm lượng BOD nước rác nồng độ thấp Sử dụng nồng độ SS nước rác cao  Q trình hóa - lý: Q trình chủ yếu khử COD, độ màu, lượng cặn lơ lửng, kim loại nặng Coliform Các phương pháp ứng dụng bao gồm đóng rắn, lắng, hấp phụ cacbon hoạt tính hóa học Tóm tắt chế khử COD độ màu nước rác trình bày bảng 23 Tóm tắt chế khử kim loại nặng nước rác trình bày bảng 24 Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 55 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM Bảng 23 Phương pháp khử COD nước rác Xử lý keo tụ Nguyên tắc Ứng dụng Phân hủy sinh học chất bẩn hữu hoạt động vi sinh vật Giảm hàm lượng COD nước rác nổng độ cao Hiệu suất > 90% Hấp phụ cacbon hoạt tính Hấp phụ chất hữu hòa tan hạt cacbon hoạt tính Giảm hàm lượng COD nước rác nồng độ thấp Xử lý sinh học Ozon hóa Phân hủy sinh học Tuyển chất bẩn hữu tách chất lơ hoạt động lửng chất vi sinh vật hữu hòa tan Giảm hàm lượng Sử dụng COD nước rác nồng độ SS nổng độ cao Hiệu nước rác suất > 90% cao Bảng 24 Phương pháp khử kim loại nặng nước rác Xử lý keo tụ (kiềm) Hấp phụ cacbon hoạt tính Keo tụ chất hoạt tính Nguyên tắc Tạo dạng hydroxyt kim loại sau lắng (mơi trường kiềm) Hấp phụ ion kim loại hòa tan hạt cacbon hoạt tính Tách ion kim loại khỏi nước rác sau lắng Ứng dụng Thích hợp với nước rác có nồng độ đậm đặc Giá thành xử lý cao, thích hợp khử kim loại nước rác có nồng độ thấp Sử dụng nồng độ SS nước rác cao Nước rỉ sau thu gom xử lý theo sơ đồ sau: Hình 12 Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 56 Tính tốn thiết kế bãi chôn lấp chất thải y tế cho quận Tân Bình TP.HCM TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Y tế (201 ), Sổ tay hướng dẫn quản lý chất thải y tế bệnh viện Ủy ban nhân dân quận Tân Bình (2013), Quyết định việc phê duyệt mạng lưới địa điểm cơng trình y tế quận Tân Bình giai đoạn từ năm 2010 – 2020 Bộ Tài nguyên Môi trường(2011), Báo cáo môi trường quốc gia năm 2011, Chương Chất thải y tế Phạm Tài Minh (200 ), Giáo trình quản lý chất thải rắn Bộ Tài nguyên Môi trường (200 ), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải bãi chôn lấp chất thải rắn QCVN :200 /BTNMT PGS.TS Nguyễn Văn Phước (200 ), Giáo trình quản lý xử lý chất thải rắn, Nxb xây dựng, Hà Nội Bộ Xây dựng (200 ), Tiêu chuẩn thiết kế Bãi chôn lấp chất thải rắn nguy hại TCXDVN 320:2004 Bộ Xây dựng (2001), Tiêu chuẩn thiết kế Bãi chôn lấp chất thải rắn TCXDVN 261:2001 Nguyễn Ngọc Như Quỳnh – 0250020074 – 02ĐHQTTB 57