ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG đề tài TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI SINH HOẠT CHO QUẬN TÂN BÌNH, TPHCM

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 SINH HOẠT CHO QUẬN TÂN BÌNH, TPHCM GVHD : ThS TRẦN DUY HẢI SV : PHAN THÁI BÌNH MSSV : 0250020205 LỚP : 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 SINH HOẠT CHO QUẬN TÂN BÌNH, TPHCM Sinh viên : MSSV : LỚP : GVHD : PHAN THÁI BÌNH 0250020205 02 ĐHQTTB ThS TRẦN DUY HẢI TP HỒ CHÍ MINH, 2016 ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Họ tên sinh viên: Phan Thái Bình MSSV: 0250020205 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 sinh hoạt cho quận Tân Bình, TpHCM Số liệu ban đầu: - Khối lượng chất thải rắn đem chôn lấp: M = 042 171,309 (Tấn) Nội dung thực hiện:  Giới thiệu chất thải rắn (nguồn gốc, thành phần, lượng phát sinh, tác hại, )  Dự báo khối lượng CTR tương lai  Tổng quan công nghệ xử lý (đốt, chôn lắp, sản xuất phân, tái chế, tái sử dụng,…)  Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý Nêu tổng lượng CTR cần xử lý, thành phần CTR chọn… Tính tốn thiết kế hệ thống Bản vẽ:  01 Sơ đồ xử lý chất thải rắn  01 Sơ đồ bố trí mặt bãi chơn lấp  01 Sơ đồ mặt đứng ô chôn lấp  01 Sơ đồ chi tiết ô chôn lấp  01 Sơ đồ chi tiết hố thu nước rác Ngày giao nhiệm vụ: 29/8/2016 Ngày nộp đồ án: 9/12/2016 TP.HCM, ngày…9…tháng…12….năm…2016 Người hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) ThS Trần Duy Hải Phan Thái Bình 0250020205 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin chân thành gửi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc đến tồn thể Q thầy trường Đại học Tài Ngun Mơi Trường Thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt Quý thầy cô khoa Môi trường trường dạy dỗ, truyền đạt kiến thức quý báu tạo điều kiện cho em hồn thành Đồ án mơn học Em xin chân thành cám ơn ThS Trần Duy Hải nhiệt tình hướng dẫn em hồn thành đồ án “Tính tốn, thiết kế bãi chơn lấp chất thải sinh hoạt cho quận Tân Bình, TpHCM” Với vốn kiến thức hạn hẹp thời gian thực đồ án có hạn nên em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp, phê bình q thầy Đó hành trang quý giá giúp em hoàn thiện kiến thức chun mơn sau Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Phan Thái Bình Phan Thái Bình 0250020205 LỜI NÓI ĐẦU Trong xu phát triển kinh tế xã hội, với tốc độ thị hóa ngày tăng phát triển mạnh mẽ ngành cơng nghiệp, dịch vụ,… mức sống người dân ngày cao nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải công tác bảo vệ môi trường sức khỏe cộng đồng dân cư Lượng chất thải phát sinh từ hoạt động sinh hoạt người dân ngày nhiều hơn, đa dạng thành phần độc hại tính chất Cách quản lý xử lý CTRSH hầu hết thành phố thị xã nước ta chưa đáp ứng yêu cầu vệ sinh bảo vệ mơi trường Khơng có bước thích hợp, sách đắn giải pháp đồng bộ, khoa học để quản lý chất thải rắn quy hoạch, xây dựng quản lý đô thị dẫn tới hậu khôn lường, làm giảm chất lượng môi trường, kéo theo mối nguy hại sức khỏe cộng đồng, hạn chế phát triển xã hội Một phương pháp xử lý CTR nhiều quốc gia giới áp dụng phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh Nhưng phần lớn bãi chôn lấp CTR nước ta không quy hoạch thiết kế theo quy định bãi chôn lấp CTRHVS Các bãi khơng kiểm sốt khí độc, mùi nước rỉ rác nguồn gây ô nhiễn tiềm tàng cho mơi trường đất, nước khơng khí Trong năm qua để thực chủ trương phát triển kinh tế với bảo vệ mơi trường vấn đề xử lý CTR quyền tỉnh quan chức quan tâm Song với hạn chế khả tài chính, kỹ thuật khả quản lý mà tình hình xử lý CTR huyện chưa cải thiện bao Hầu chưa thực mà chủ yếu đổ đống lộ thiên Vì việc thiết kế, xây dựng bãi chôn lấp CTR hợp vệ sinh việc làm cần thiết cấp bách Trước tình hình đề tài “Tính tốn, thiết kế bãi chơn lấp chất thải sinh hoạt cho quận Tân Bình, TpHCM” thực nhằm giải tình trạng CTR đổ đống lộ thiên vệ sinh gây ô nhiễm môi trường nay, đồng thời giải sức ép lượng CTR sinh tương lai ii Phan Thái Bình 0250020205 MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN VỀ CHẤT RẮN ĐÔ THỊ 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ 1.1.1 Định nghĩa Chất thải rắn 1.1.2 Chất thải rắn đô thị 1.2 NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT 1.2.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn 1.2.2 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt 1.2.3 Tính chất chất thải sinh hoạt 1.2.3.1 Tính chất vật lý 1.2.3.2 Tính chất hóa học 1.2.3.3 Tính chất sinh học 1.2.3.4 Sự biến đổi tính chất vật lý, hóa sinh học chất thải rắn 1.3 NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT ĐẾN MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI 10 1.3.1 Ảnh hưởng đến môi trường 10 1.3.2 Ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng 12 Chương 13 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 13 2.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC 13 2.1.1 Phân loại chất thải rắn 13 2.1.2 Giảm tích học 13 2.1.3 Giảm kích thước học 13 2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC 13 2.2.1 Đốt rác 13 2.2.2 Nhiệt phân 14 2.2.3 Khí hóa 14 2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC 15 2.3.1 Ủ rác thành phân compost 15 2.3.2 Ủ hiếu khí 15 2.3.3 Ủ yếm khí 15 2.4 BÃI CHÔN LẤP RÁC VỆ SINH 16 2.5 PHƯƠNG PHÁP TÁI CHẾ 17 2.6 ĐỔ THÀNH ĐÓNG HAY BÃI HỞ 18 iii Phan Thái Bình 0250020205 CHƯƠNG 19 HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT Ở QUẬN TÂN BÌNH 19 3.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ QUẬN TÂN BÌNH 19 3.1.1 Vị trí địa lý 19 3.1.2 Điều kiện tự nhiên 19 3.1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 20 3.1.4 Dân số 20 3.2 HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI RẮN Ở QUẬN TÂN BÌNH 20 3.2.1 Nguồn gốc 21 3.2.2 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt 21 3.2.3 Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt 23 Chương 24 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN 24 4.1 PHƯƠNG PHÁP CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH 24 4.2 NGUYÊN TẮC CHUNG KHI THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN HỢP VỆ SINH 24 4.3 BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH 25 4.4 SỰ TẠO THÀNH KHÍ TỪ BÃI CHÔN LẤP 33 4.5 SỰ HÌNH THÀNH NƯỚC RỊ RỈ CỦA BÃI CHƠN LẤP 34 Chương 40 TÍNH TỐN BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT 40 5.1 DỰ BÁO VỀ DÂN SỐ VÀ LƯỢNG CHẤT THẢI ĐÊN NĂM 2026: 40 5.2 TÍNH TỐN BÃI CHƠN LẤP 40 5.2.1 Lựa chọn hình thức bãi chơn lấp 40 5.2.2 Tính diện tích bãi chôn lấp 40 5.2.3 Tính diện tích chôn lấp 42 5.2.4 Lớp chống thấm 43 5.2.5 Tính tốn lượng nước rỉ rác sinh 44 5.2.6 Tính tốn lượng khí thải sinh 48 5.3 VẬN HÀNH BÃI CHÔN LẤP 55 5.4 QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG 56 5.5 KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC VỀ MẶT MÔI TRƯỜNG 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 iv Phan Thái Bình 0250020205 DANH MỤC BẢNG Bảng Định nghĩa thành phần chất thải rắn Bảng Thành phần chất thải rắn sinh hoạt Bảng Độ ẩm chất thải rắn Bảng Tỷ trọng thành phần CTRSH Bảng Thành phần hóa học CTRSH Bảng Nhiệt lượng rác sinh hoạt Bảng Các phương pháp xử lý CTRSH 10 Bảng Thành phần rác thải sinh hoạt TPHCM 21 Bảng Số liệu trung bình chất trơ giá trị nhiệt CTR 22 Bảng 10 Quy định cơng trình bắt buộc không bắt buộc BCL 26 Bảng 11 Các loại vật liệu lớp phủ cuối 33 Bảng 12 Thành phần khí sinh bãi rác hợp vệ sinh suốt 48 tháng đầu sau chơn lấp rác hồn chỉnh 34 Bảng 13 Thành phần nước rò rỉ BCL hoạt động thời gian 36 Bảng 14 Các thông số phân tích nước rị rỉ 37 Bảng 15 Bảng dự báo dân sô lượng chất thải 40 Bảng 16 Thành phần rác TPHCM 45 Bảng 17 Các số liệu tiêu biểu thành phần tính chất nước rác từ bãi chôn lấp lâu năm 48 Bảng 18 Khối lượng rác hữu có mẫu rác khối lượng 100kg 48 Bảng 19 Thành phần % nguyên tố rác có khả phân hủy sinh học 49 Bảng 20 Khối lượng ngun tố có rác phân tích 49 Bảng 21 Tổng khối lượng số mol nguyên tố thành phần chất hữu 50 Bảng 22 Tổng lượng khí phát sinh chất hữu có phân hủy nhanh qua năm (m3) 52 Bảng 23 Tổng lượng khí phát sinh chất hữu có phân hủy chậm qua năm (m3) 53 Bảng 24 Tổng lượng khí phát sinh bãi chơn lấp 54 v Phan Thái Bình 0250020205 DANH MỤC HÌNH Hình Khối lượng CTR quận Tân Bình từ năm 2000 - 2009 23 Hình Cấu tạo ô chôn lấp 28 Hình Cấu tạo lớp chống thấm 29 Hình Hệ thống thu gom nước rỉ rác 29 Hình Cấu tạo hệ thống thoát nước mưa 32 Hình Tiết diện đứng ô chôn lấp 41 Hình Cấu tạo ô chôn lấp thiết kế 44 Hình Sơ đồ bố trí hố ga ống thu gom nước rác 47 Hình Sơ đồ bố trí ống thu gom nước rác 47 Hình 10 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước rỉ rác 47 vi Phan Thái Bình 0250020205 DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT KÍ TỰ VIẾT TẮT BCL CTR CTRSH CTRCN CTRYT CTRTM-DV CQQLNNMT NGHĨA TƯỜNG MINH Bãi chôn lấp Chất thải rắn Chất thải rắn sinh hoạt Chất thải rắn công nghiệp Chất thải rắn y tế Chất thải rắn từ thương mại dịch vụ Cơ quan quản lý nhà nước môi trường vii Phan Thái Bình 0250020205 + Lớp đất sét dày: 0,6m + Lớp vải địa chất chống thấm dày: 0,002m + Lớp cát thoát nước dày: 0,2m + Lớp đất trồng cỏ dày: 0,4m  Tổng chiều dày: 1,202 m Lớp rác đất phủ trung gian theo tính toán phần dày: 13m  Tổng chiều cao ô chôn lấp: 13 + 1,304 + 1,202 = 15,506 (m) Hình Cấu tạo chơn lấp thiết kế 5.2.5 Tính tốn lượng nước rỉ rác sinh Nước rỉ rác sinh chủ yếu nước có sẵn rác chảy bị nén, nước mưa chưa lấp đầy ô chôn lấp, phần nhỏ trình phân hủy chất chất thải Số liệu tính tốn: + Khối lượng rác trung bình ngày: 1042171,309 𝑀 = = 285,52 𝑡ấ𝑛/𝑛𝑔à𝑦 10 ∗ 365 + Lượng mưa ngày tháng lớn nhất: Lượng mưa: 1949mm/năm 44 Phan Thái Bình 0250020205 Lượng mưa ngày lớn nhất: 1949 𝑃 = = 12.25𝑚𝑚/𝑛𝑔à𝑦 = 0,012 𝑚/𝑛𝑔à𝑦 159 (số liệu WikiPedia) Bảng 16 Thành phần rác TPHCM STT Thành phần Thực phẩm thừa Giấy Nhựa, linon Cành cây, mảnh vụn Vải, cao su, hữu tổng hợp Thủy tinh Lon, đồ hộp Khác + Độ ẩm trung bình Độ ẩm trung bình trước nén: Khối lượng m (%) 79 9,03 1,2 0,15 2,13 1,05 1,48 Độ ẩm p (%) 70 10 2 8 𝑊2 = ∑ 𝑚𝑖 × 𝑝𝑖 = 56,16% Độ ẩm trung bình sau nén (tỷ trọng: 0,272 lên 0,8 tấn/m3) Độ ẩm sau nén: W1 = 25% + Hệ số thoát nước bề mặt: R = 0,15 + Lượng nước bốc hàng ngày: E = 5mm/ngày = 0,005m/ngày + Diện tích cơng tác ngày: Thể tích rác trung bình ngày: 285,52 𝑉 = = 356,9 (𝑚3 ) 0,8 Chiều cao lớp rác = 2m  diện tích cơng tác: 356,9 𝐴 = = 178,45 (𝑚2 ) Lượng nước rỉ rác sinh ra: 𝐶 = 𝑀(𝑊2 – 𝑊1 ) + (𝑃(1 − 𝑅) − 𝐸)𝐴 56,16 − 25 285,52 ∗ + (0,012 ∗ (1 − 0,15)– 0,005) ∗ 178,45 = 89,90 (𝑚3 /𝑛𝑔à𝑦) 100 Nước sau xử lý phải đạt yêu cầu TCVN 5945:1995, nước loại B * Hệ thống ống thu gom nước rỉ rác  Tính tốn hệ thống thu gom Thành phần hệ thống thu gom nước rỉ rác bao gồm: Tầng thu nước rác, hệ thống ống thu gom nước rác, hố thu gom nước rác Mỗi chơn lấp có hệ thống thu gom nước rác riêng Tuyến ống Chọn vận tốc nước ống v = 0,1 (m/s) Tiết diện mối ống: 45 Phan Thái Bình 0250020205 𝑆= Đường kính ống chính: 𝑄 89,9 = = 10,4 10−3 (𝑚2 ) 𝑣 0,1 ∗ 86400 4𝑆 ∗ 10,4 10−3 =√ = 0,115 (𝑚) = 115 (𝑚𝑚) 𝜋 𝜋 Chọn ống HDPE 125 (mm) Chiều dài ống 70 m Tính số lỗ thu nước rỉ rác cho ống Chọn đường kính cần đục cho tất ống 15 mm Diện tích lỗ: 𝜋𝑑 𝜋 ∗ 2,25 10−4 𝑠= = = 1,77 10−4 (𝑚2 ) 4 Diện tích xung quanh: 𝑆𝑥𝑞 = 𝜋 ∗ 𝑑 ∗ 𝑙 = 𝜋 ∗ 0,125 ∗ 70 = 27,49 (𝑚2 ) 𝑆𝑙ỗ = 10% 𝑆𝑥𝑞 = 2,749 (𝑚2 ) Số lỗ cần đục cho m chiều dài ống: 𝑠𝑙ỗ 2,749 𝑛= = = 222 (𝑙ỗ) 𝑙 ∗ 𝑠 70 ∗ 1,77 10−4 Ta khoan hàng Số lỗ hàng là: 222 𝑁= = 28(𝑙ỗ) Khoảng cách lỗ là: 1000 𝑙= = 37(𝑚𝑚) 27 Tuyến ống ngang thu nước rò rỉ (tính cho chơn lấp): Chọ ống ngang xếp nằm vng góc nối với ống góc 60º Chiều dài ống ngang 40 m Chọn ống gân HDPE có đường kính 90 mm thành trơn láng Diện tích xung quanh: 𝑆𝑥𝑞 = 𝜋 ∗ 𝑑 ∗ 𝑙 = 𝜋 ∗ 0,09 ∗ 40 = 11,3 (𝑚2 ) 𝑆𝑙ỗ = 10% 𝑆𝑥𝑞 = 1,13 (𝑚2 ) Số lỗ cần đục cho m chiều dài ống: 𝑠𝑙ỗ 1,13 𝑛= = = 160(𝑙ỗ) 𝑙 ∗ 𝑠 40 ∗ 1,77 10−4 Ta khoan hàng Số lỗ hàng là: 160 𝑁= = 20(𝑙ỗ) Khoảng cách lỗ là: 1000 𝑙= = 50(𝑚𝑚) 20 𝑑𝑐ℎí𝑛ℎ = √ 46 Phan Thái Bình 0250020205 Hình Sơ đồ bố trí hố ga ống thu gom nước rác Hình Sơ đồ bố trí ống thu gom nước rác Nước rỉ sau thu gom xử lý theo sơ đồ sau: Hình 10 Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác 47 Phan Thái Bình 0250020205 Bảng 17 Các số liệu tiêu biểu thành phần tính chất nước rác từ bãi chôn lấp lâu năm STT 10 11 12 13 14 15 Bãi (dưới năm) Khoảng dao Trung bình dộng Thành phần Nhu cầu oxy hố sinh hoá (BOD5), mg/l Tổng lượng Cacbon hữu (TOC), mg/l Nhu cầu oxy hoá hoá học (COD), mg/l Tổng chất rắn lơ lững (TSS), mg/l Nitơ hữu cơ, mg/l Amoniac, mg/l Nitrat, mg/l Tổng lượng Phôtpho, mg/l Othophotpho, mg/l Độ kiềm theo CaCO3 pH Canxi, mg/l Clorua, mg/l Tổng lượng sắt, mg/l Sunphat, mg/l Bãi lâu (trên 10 năm) 2000-20000 10000 100-200 1500-20000 6000 80-160 3000-60000 18000 100-500 200-2000 500 100-400 10-800 200 80-120 10-800 200 20-40 5-40 25 5-10 5-100 30 5-10 4-80 20 4-8 1000-10000 3000 20-1000 4,5-7,5 6,6-7,5 50-1500 250 50-200 200-3000 500 100-400 50-1200 60 20-200 50-1000 300 20-50 (Nguồn: GS.TS Trần Hiếu Nhuệ - Quản lý chất thải rắn) 5.2.6 Tính tốn lượng khí thải sinh Bảng 18 Khối lượng rác hữu có mẫu rác khối lượng 100kg Thành phần Khối lượng ướt (% ) Khối lượng ướt (kg) Độ ẩm (%) Khối lượng khô (kg) CTR Phân hủy nhanh Thực phẩm 44,3 44,3 88,66 5,7 Giấy 2,00 2,00 27,30 1,45 Rác vườn 8,66 8,66 56,00 3,81 CTR Phân hủy chậm Vải 3,65 3,65 23,39 2,80 Cao su 1,05 1,05 14,74 0,90 0,20 0,20 24,58 0,15 0,55 0,55 8,18 0,51 Gỗ 48 Phan Thái Bình 0250020205 Bảng 19 Thành phần % nguyên tố rác có khả phân hủy sinh học Thành phần Khối lượng khô (kg) % Khối lượng nguyên tố (%) C H O N S Tro CTR Phân hủy nhanh Thực phẩm 5,7 48,00 6,40 37,60 2,60 0,40 5,00 Giấy 1,45 43,50 6,00 44,00 0,30 0,20 6,00 Rác vườn 3,81 47,80 6,00 38,00 3,40 0,30 4,50 Tổng 10,96 CTR Phân hủy chậm Vải 2,80 55,00 6,60 31,20 4,60 0,15 2,50 Cao su 0,90 78,00 10,00 0,00 2,00 0,00 10,00 0,15 60,00 8,00 11,60 10,00 0,40 10,00 Gỗ 0,51 49,50 6,00 42,70 0,20 0,10 1,50 Tổng 4,36 (Nguồn: Trung tâm nghiên cứu ứng dụng công nghệ quản lý môi trường CENTEMA) Bảng 20 Khối lượng ngun tố có rác phân tích Thành phần Khối lượng nguyên tố (kg) Khối lượng khô (kg) C H O N S Tro CTR Phân hủy nhanh Thực phẩm 5,7 2,74 0,37 2,13 0,15 0,02 0,29 Giấy 1,45 0,63 0,09 0,64 0,00 0,00 0,09 Rác vườn 3,81 1,82 0,23 1,45 0,13 0,01 0,17 Tổng 10,96 5,19 0,69 4,22 0,28 0,03 0,5 CTR Phân hủy chậm Vải 2,80 1,54 0,18 0,87 0,13 0,00 0,07 Cao su 0,90 0,70 0,09 0,00 0,02 0,00 0,09 49 Phan Thái Bình 0250020205 0,15 0,09 0,01 0,02 0,02 0,00 0,02 Gỗ 0,51 0,25 0,03 0,22 0,00 0,00 0,01 Tổng 4,36 2,58 0,32 1,11 0,16 0,01 0,18 (Nguồn: Trung tâm nghiên cứu ứng dụng công nghệ quản lý môi trường CENTEMA) Bảng 21 Tổng khối lượng số mol nguyên tố thành phần chất hữu Nguyên tử khối nguyên tố (kg/mol) C H O N S 12,01 1,01 16,00 14,01 32,06 Tổng khối lượng (kg) CTR phân hủy nhanh 5,19 0,69 4,22 0,28 0,03 CTR phân hủy chậm 2,58 0,32 1,11 0,16 0,01 Tổng số mol (Kmol) CTR phân hủy nhanh 0,432 0,683 0,264 0,02 0,00094 CTR phân hủy chậm 0,215 0,313 0,069 0,012 0,000 (Nguồn: Trung tâm nghiên cứu ứng dụng công nghệ quản lý môi trường CENTEMA) Vì thành phần S q nhỏ nên ta bỏ qua Gọi công thức chung chất thải rắn là: CxHyOzNt * Đối với chất rắn phân hủy sinh học nhanh 5,19 0,69 4,22 0,28 𝑥: 𝑦: 𝑧: 𝑡 = = = = 12 16 14 = 0,432: 0,683 ∶ 0,264 ∶ 0,02 = 22 ∶ 34 ∶ 13 ∶  Công thức phân tử CTR phân hủy nhanh: C22H34O13N * Đối với chất rắn phân hủy sinh học chậm 2,58 0,32 1,11 0,16 𝑥: 𝑦: 𝑧: 𝑡 = = = = 12 16 14 = 0,215 ∶ 0,32 ∶ 0,069 ∶ 0,011 = 19 ∶ 27 ∶ ∶  Công thức phân tử CTR phân hủy nhanh: C19H27O6N • Phương trình tổng quát chất thải rắn phân hủy sinh học 𝐶𝑎 𝐻𝑏 𝑂𝑐 𝑁𝑡 + 𝑥 𝐻2 𝑂 → 𝑦 𝐶𝐻4 + 𝑧 𝐶𝑂2 + 𝑡 𝑁𝐻3 • Khối lượng chất thải rắn phân hủy nhanh 10,96 kg • Khối lượng chất thải rắn phân hủy chậm = 4,36-0,18 = 4,18 kg • Phương trình phân hủy sinh học nhanh: 50 Phan Thái Bình 0250020205 • Khối lượng riêng CH4 0,7167 kg/m • Khối lượng riêng CO2 1,9768 kg/m3 • Từ phương trình ta có: 186,58 ∗ 10,96 𝑉𝐶𝐻4 = = 5,5 (𝑚3 ) 0,7167 ∗ 520 456,6 ∗ 10,96 𝑉𝐶𝑂2 = = 4,87 (𝑚3 ) 1,9768 ∗ 520 • Thể tích khí gas hình thành từ rác khơ 100 kg rác: 𝑉𝑘ℎí = 5,5 + 4,87 = 10,37 (𝑚3 ) • Phương trình phân hủy sinh học chậm • Từ phương trình ta có: 176,55 ∗ 4,36 = 2,1 (𝑚3 ) 0,7167 ∗ 520 352,08 ∗ 4,36 = = 1,5 (𝑚3 ) 1,9768 ∗ 520 𝑉𝐶𝐻4 = 𝑉𝐶𝑂2 • Thể tích khí gas hình thành từ rác khơ 100kg rác: 𝑉𝑘ℎí = 2,1 + 1,5 = 3,6 (𝑚3 ) Chất hữu phân hủy nhanh (sử dụng mơ hình tam giác) Từ hình ta thấy, tốc độ sinh khí cực đại sau: 2𝑆 ∗ 10,37 ℎ= = = 4,15 (𝑚3 /𝑛ă𝑚) 𝑏 Trong đó: S - tổng lượng khí sinh 100 kg rác b - thời gian chất thải rắn nhanh phân hủy hồn tồn Áp dụng mơ hình tam giác: S1= (1/2)*h= 2,07 m3 S2= (1/2)*(3/4+1)*h = 3,63 m3 S3= (1/2)*(5/4)*h = 2,59 m3 S4= (1/2)*(3/4)*h = 1,56 m3 S5= (1/2)*(1/4)*h = 0,52 m3 51 Phan Thái Bình 0250020205 Bảng 22 Tổng lượng khí phát sinh chất hữu có phân hủy nhanh qua năm (m3) Cuối năm Lượng khí phát sinh (m3) Tổng 321 279,32 321 279,32 563 402,87 325 134,83 888 537,69 401 987,17 570 163,94 329 036,71 242 123,55 406 811,21 80 707,85 577 006,4 301 187,84 332 984,96 558 926,11 245 029,15 411 693,27 583 930,15 336 980,99 658 341,40 81 676,38 247 969,7 416 633,35 590 937,69 337 217,11 82 656,56 250 945,18 421 633,23 755 234,97 83 648,4 Chất hữu phân hủy chậm (sử dụng mơ hình tam giác) 253 956,69 337 605,08 84 652,23 84 652,23 Từ hình ta thấy, tốc độ sinh khí cực đại sau: 2𝑆 ∗ 3,6 ℎ= = = 0,48 (𝑚3 /𝑛ă𝑚) 𝑏 15 Trong đó: S - tổng lượng khí sinh 100 kg rác b - thời gian chất thải rắn chậm phân hủy hồn tồn Lượng khí phát sinh cao chất rắn phân hủy sinh học chậm S1= (1/2)*(1/5)*h = 0,048 m3 S2= (1/2)*(1/5+2/5)*h = 0,144 m3 S3= (1/2)*(5/5)*h = 0,24 m3 S4= (1/2)*(3/5+4/5)*h = 0,336 m3 S5= (1/2)*(1+4/5)*h = 0,432 m3 52 Phan Thái Bình 0250020205 S6= (1/2)*(1+9/10)*h = 0,456 m S7= (1/2)*( 9/10+8/10)*h = 0,408 m3 S8= (1/2)*(8/10+7/10)*h = 0,36 m3 S9=(1/2)*(7/10+6/10)*h=0,312 m3 S10= (1/2)*(6/10+5/10)*h = 0,264 m3 S11= (1/2)*(9/10)*h = 0,216 m3 S12= (1/2)*(7/10)*h = 0,168 m3 S13= (1/2)*(5/10)*h = 0,12 m3 S14= (1/2)*(3/10)*h = 0,072 m3 S15= (1/2)*(1/10)*h = 0,024 m3 Bảng 23 Tổng lượng khí phát sinh chất hữu có phân hủy chậm qua năm (m3) Cuối năm Lượng khí phát sinh (m3) Tổng 449,95 22 349,86 539,35 37 249,77 22 618,07 629,83 52 149,68 37 696,79 22 889,50 721,39 67 049,59 52 775,50 38 149,18 23 164,17 814,05 188 952,51 70 774,57 67 854,22 53 408,85 38 606,95 23 442,15 254 086,76 63 324,62 71 623,90 68 668,52 54 049,73 39 070,26 296 737,04 55 874,66 64 084,54 72 483,44 69 492,51 54 698,36 316 633,53 48 424,70 56 545,18 64 853,61 73 353,20 70 326,46 313 503,18 10 40 974,75 49 005,82 57 223,77 65 631,81 74 233,49 287 069,67 11 33 524,79 41 466,47 49 593,93 57 910,42 66 419,44 248 915,07 12 26 074,84 33 927,11 41 964,10 50 189,03 58 605,39 210 760,48 13 18 624,88 26 387,75 34 334,26 42 467,64 50 791,33 172 605,89 14 11 174,93 18 848,39 26 704,42 34 746,25 42 977,28 134 451,30 15 724,97 11 309,03 19 074,59 27 024,86 35 163,23 96 296,70 769,67 11 444,75 19 303,47 27 349,18 61 867,09 814,91 11 582,08 19 535,13 34 932,13 860,69 11 721,07 15 581,77 907,02 907,02 16 17 449,95 29 889,22 18 19 53 67 497,68 120 457,37 Phan Thái Bình 0250020205 Bảng 24 Tổng lượng khí phát sinh bãi chơn lấp Cuối năm Tổng lượng khí chất hữu phân hủy sinh học nhanh (m3) Tổng lượng khí chất hữu phân hủy sinh học chậm (m3) Tổng lượng khí (m3) 321 279,32 449,95 328 729,27 888 537,69 29 889,22 918 426,92 301 187,84 67 497,68 368 685,53 558 926,11 120 457,37 679 383,49 658 341,40 188 952,51 847 293,92 337 217,11 254 086,76 591 303,88 755 234,97 296 737,04 051 972,02 337 605,08 316 633,53 654 238,62 84 652,23 313 503,18 398 155,41 10 287 069,67 287 069,67 11 248 915,07 248 915,07 12 210 760,48 210 760,48 13 172 605,89 172 605,89 14 134 451,30 134 451,30 15 96 296,70 96 296,70 16 61 867,09 61 867,09 17 34 932,13 34 932,13 18 15 581,77 15 581,77 19 907,02 907,02 * Hệ thống ống thu gom khí thải Nhìn vào bảng 24, ta thấy lượng khí phát sinh năm thứ lớn với lưu lượng 1847293,92 (m3/năm) = 0,059 (m3/s) Mỗi ô chôn lấp chọn ống thu gom khí Vân tốc khí ống khơng có quạt dao động từ 2-3 m/s Chọn v= m/s 54 Phan Thái Bình 0250020205 Tiết diện ống trịn: 𝑆= 𝑄 0,059 = = 0,0295 (𝑚2 ) 𝑣 Đường kính ống thu khí: 4𝑆 ∗ 0,0295 =√ = 0,19(𝑚) 𝜋 𝜋 Chọn ống có đường kính D = 200 (mm) Tính số lỗ ống thu khí: Chọn đường kính lỗ: dkhí = 15 mm Diện tích lỗ: 𝜋𝑑 𝜋 ∗ 2,25 10−4 𝑠= = = 1,77 10−4 (𝑚2 ) 4 Chiều cao ống là: 𝐻 = 15 + = 18 (𝑚) Diện tích xung quanh: 𝑆𝑥𝑞 = 𝜋 ∗ 𝑑 ∗ 𝑙 = 𝜋 ∗ 0,2 ∗ 15 = 9,42 (𝑚2 ) 𝑆𝑙ỗ = 10%𝑆𝑥𝑞 = 0,942 (𝑚2 ) Số lỗ cần đục 1m chiều dài ống: 𝑆𝑙ỗ 0,942 𝑛= = = 355 (𝑙ỗ) 𝑙 ∗ 𝑠 15 ∗ 1,77 10−4 Ta khoan 12 hàng Số lỗ hàng là: 355 𝑁= = 30(𝑙ỗ) 12 Khoảng cách lỗ là: 1000 𝑙= = 34(𝑚𝑚) 29 5.3 VẬN HÀNH BÃI CHÔN LẤP Bãi chơn lấp chất thải hoạt động an tồn phụ thuộc nhiều vào cơng tác kiểm sốt nghiêm ngặt khâu vận hành quan trắc Trong thực tế, việc vận hành bãi chôn lấp chất thải thường tiến hành đồng thời với việc xây dựng bãi Vì bãi chơn lấp thường có nhiều chơn lấp Khi vận hành đồng thời tiến hành xây dựng ô khác, việc tiến hành kinh tế nhanh chóng khắc phục nhược điểm hay thiếu sót thiết kế, thi công xây dựng ô chôn lấp chất thải Tuy nhiên, vận hành song song hay độc lập công tác vận hành phải tuân thủ quy định bãi chôn lấp chất thải Tất hoạt động bãi chôn lấp chất thải phải hướng dẫn cách tỷ mỉ, chi tiết văn Mọi thành viên làm việc bãi chôn lấp chất thải phải nắm cách thấu đáo quy định hướng dẫn như: - Hướng dẫn việc vận chuyển chất thải vào bãi chôn lấp; - Hướng dẫn phân loại chất thải bãi chôn lấp; - Hướng dẫn chuẩn bị đưa chất thải vào ô chôn lấp; - Hướng dẫn đưa chất thải vào ô chôn lấp; - Hướng dẫn phương pháp làm giảm thể tích chất thải chơn lấp; - Hướng dẫn phương pháp tạo lớp phủ chất thải ô chôn lấp; - Hướng dẫn phương pháp lấy mẫu phân tích loại mẫu; - Hướng dẫn vận hành bảo dưỡng trang thiết bị; - Hướng dẫn đề phịng xử lý cố xảy bãi chôn lấp; - Hướng dẫn an tồn lao động bãi chơn lấp; 𝐷=√ 55 Phan Thái Bình 0250020205 - Hướng dẫn phương pháp sơ cứu nạn nhân cần thiết; - Hướng dẫn ghi chép nhật ký công việc, văn bản, phiếu giao - nhận chất thải loại giấy tờ khác… Mỗi thành viên việc phải nắm nét tổng quát cấu chung, cấu tổ chức, phương thức quản lý bãi chôn lấp; hướng dẫn phòng ngừa ứng cứu cố, an tồn lao động, cịn phải thực thành thạo cơng việc theo chức trách Đồng thời phải có nhận xét, gúp ý bổ sung, sửa đổi quy định, hướng dẫn nhằm mục tiêu đảm bảo an tồn tuyệt đối cho mơi trường, cho sức khỏe cộng đồng 5.4 QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG Việc quan trắc chất lượng môi trường vô quan trọng BCL Bất kỳ BCL dù lớn hay nhỏ, đồng hay miền núi phải quan trắc môi trường nhằm theo dõi biến động mơi trường, đảm bảo khơng có lan truyền tác động lên sức khỏe cộng đồng môi trường xung quanh Nội dung quan trắc bao gồm: - Quan trắc biến động vật lý, - Quan trắc nước rác rò rỉ, - Quan trắc rò rỉ, - Quan trắc nước ngầm, - Quan trắc khí rác bốc hơi, - Giám sát chung 5.5 KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC VỀ MẶT MÔI TRƯỜNG Việc kiểm tra chất lượng hạng mục mặt môi trường nhằm đảm bảo việc thi công, thực hạng mục xây dựng bãi chôn lấp chất thải đảm bảo thiết kế đánh giá tác động môi trường, hạn chế tối đa rị rỉ chất thải mơi trường bên ngồi Cần tiến hành công tác kiểm tra mặt môi trường thường xuyên xây dựng, vận hành, đóng bãi hậu đóng bãi chơn lấp chất thải Trong số hạng mục phải kiểm tra chất lượng môi trường cần đặc biệt ý kiểm tra hệ thống chống thấm, hệ thống thu gom xử lý nước rò rỉ (nếu lắp đặt bãi); hệ thống khí tồn mạng quan trắc mơi trường Cơng tác kiểm tra phải tiến hành trường phịng thí nghiệm, hạng mục phù hợp với thời điểm cần thiết nhằm đảm bảo cho vật liệu thiết bị sử dụng khu hoạt động bãi chôn lấp chất thải đáp ứng Tiêu chuẩn Việt Nam môi trường Các cán chuyên môn phụ trách công tác kiểm tra giám sát chất lượng môi trường cần phải ghi chép có báo cáo kết văn sau giai đoạn, hạng mục đầu tư xây dựng, vận hành cho quan quản lý nhà nước môi trường nhằm phát kịp thời sai phạm tiêu chuẩn môi trường việc thiết kế, xây dựng, vận hành đóng bãi chơn lấp đề biện pháp khắc phục Các trang thiết bị sử dụng để kiểm tra chất lượng môi trường phải đảm bảo quy chuẩn Quốc gia Quốc tế Công tác kiểm tra chất lượng cần phải thực chun gia có chun mơn cao lĩnh vực 56 Phan Thái Bình 0250020205 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Khoa học công nghệ ngày phát triển, đời sống người dân ngày nâng cao, nhu cầu sản xuất tiêu dùng hàng hóa ngày tăng mạnh…do đó, chất thải rắn phát sinh – gánh nặng toàn xã hội, đặc biệt loại hình chất thải rắn đô thị Với thiết kế rác sau thu gom phân loại để thu hồi vật liệu tái sử dụng hay tái chế thành sản phẩm mới, góp phần phát triển kinh tế giảm thành phần ô nhiễm thải vào môi trường Kiến nghị Phân loại chất thải nguồn hình thức thải bỏ chất thải hình thành lâu giới nhiều nước áp dụng thành công Tuy nhiên, nước ta nay, hình thức cịn hạn chế, số quận áp dụng thí điểm cịn gặp nhiều khó khăn Cần phải có phối hợp quan chức nhằm tuyên truyền, giáo dục tạo điều kiện cho người hiểu rõ cách thực ý nghĩa việc làm Cần phải nâng cao ý thức người dân việc xả thải chất thải rắn tổ chức lớp huấn luyện nguời dân việc phân loại rác nguồn để việc thu gom thải bỏ cuối dễ dàng Cần có xử phạt rõ ràng việc xả thải rác người dân 57 Phan Thái Bình 0250020205 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn TCXDVN 261: 2001 Nhà xuất Xây dựng Hà Nội 2002 Tiêu chuẩn 25:2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải bãi chon lấp chất thả rắn Quản lý chất thải rắn GS.TS Trần Hiếu Nhuệ, TS Ứng Quốc Dũng, TS Nguyễn Thị Kim Thái Nhà xuất Xây dựng Hà Nội 2001 Giáo trình quản lý chất thải nguy hại – GSTS Lâm Minh Triết, TS Lê Thanh Hải – Nhà xuất xây dựng Hà Nội 2006 Quyết định 60/2002/QĐ-BKHCNMT hành hướng dẫn kỹ thuật chôn lấp chất thải nguy hại Bộ trưởng Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trường ban hành Nghị định 38/2015/NĐ-CP quản lý chất thải phế liệu PGS.TS Nguyễn Văn Phước (2008), Giáo trình quản lý xử lý chất thải rắn, Nxb xây dựng, Hà Nội 58 ...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... thiên Vì việc thiết kế, xây dựng bãi chơn lấp CTR hợp vệ sinh việc làm cần thiết cấp bách Trước tình hình đề tài ? ?Tính tốn, thiết kế bãi chơn lấp chất thải sinh hoạt cho quận Tân Bình, TpHCM? ?? thực... 2.4 BÃI CHÔN LẤP RÁC VỆ SINH Chôn lấp hợp vệ sinh phương pháp kiểm soát phân hủy chất thải rắn chúng chôn nén phủ lấp bề mặt Chất thải rắn bãi chôn lấp bị tan rữa nhờ trình phân hủy sinh học