Bài tập lớn Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh

Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ PHẦN TỔNG QUAN VỀ BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH 1.1 Khái niệm bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh 1.2 Ưu nhược điểm bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh 1.3 Những ảnh hưởng bãi chôn lấp chất thải đến môi trường .4 PHẦN THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI HỢP Xác định tổng chất thải rắn phát sinh (năm 2013 đến năm 2037) 2.1 Chất thải sinh hoạt 2.2 Chất thải thương mại, du lịch 2.3 Bảng tổng kết khối lượng rác thải đô thị thu gom hàng năm Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp 3.1 Quy mô, công suất hạng mục công trình bãi chơn lấp 3.2 Chọn phương pháp chôn lấp 3.3 Tính tốn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh .10 3.3.1 Tính tốn diện tích đất cần thiết để chôn lấp 10 3.3.2 Tính tốn diện tích chơn lấp 11 3.4 Thiết kế tổng thể bãi chôn lấp .13 3.4.1 Nguyên tắc chung thiết kế bãi chôn lấp .13 3.4.2 Bố trí mặt ô chôn lấp 13 3.4.3 Quá trình vận hành quan trắc .13 3.4.4 Đê bao độ dốc ô chôn lấp, mái dốc taluy đào ô chôn lấp .15 3.4.5 Hệ thống chống thấm 15 3.5 Các công trình khác 17 3.5.1 Hệ thống thu gom nước rác, xử lý nước rác nước mưa 17 3.5.2 Hệ thống thu gom khí rác 19 3.5.3 Hệ thống cấp nước 20 3.5.4 Hệ thống cấp điện cho toàn khu .20 3.5.5 Hệ thống quan trắc môi trường bãi rác 20 3.5.6 Thiết kế đê bao – trồng xanh .21 3.5.7 Thiết kế đường giao thông vào bãi .21 3.5.8 Trạm rửa xe 21 3.5.9 Hệ thống xanh 21 3.5.10 Khu chứa đất vật liệu phủ, đóng chơn lấp 21 3.5.11 Khu điều hành sản xuất 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ BẢNG trang Bảng : Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh thu gom hàng năm .6 Bảng 2: Khối lượng rác thải thương mại thu gom hàng năm .7 Bảng 3: Bảng tổng kết khối lượng rác thải đô thị thu gom hàng năm Bảng 4: Danh sách hạng mục cơng trình bãi chơn lấp Bảng 5: Độ dốc ô chôn lấp mái taluy đào .15 HÌNH trang Hình Cấu tạo lớp chống thấm đáy bãi rác 16 Hình Cấu tạo lớp phủ bãi rác 16 Hình3: Độ dốc thiết kế đáy ô chôn lấp .17 Hình 4: Sơ đồ xử lý nước rác nước mưa 19 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh PHẦN TỔNG QUAN VỀ BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH 1.1 Khái niệm bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh Chôn lấp hợp vệ sinh phương pháp kiểm soát phân huỷ chất thải rắn chúng chôn nén phủ lớp bề mặt Chất thải rắn bãi chôn lấp bị tan rữa nhờ trình phân hủy bên để tạo sản phẩm cuối chất giàu dinh dưỡng axit hữu cơ, nitơ, hợp chất amon số khí CO 2, CH4 Như thực chất chôn lấp hợp vệ sinh chất thải rắn đô thị vừa phương pháp tiêu huỷ sinh học, vừa biện pháp kiểm sốt thơng số chất lượng mơi trường q trình phân huỷ chất thải chơn lấp Theo quy định TCVN 6696-2000, bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh định nghĩa là: khu vực quy hoạch thiết kế, xây dựng để chôn lấp chất thải phát sinh từ khu dân cư, đô thị khu công nghiệp Bãi chôn lấp chất thải rắn bao gồm ô chôn lấp chất thải, vùng đệm, cơng trình phụ trợ khác trạm xử lý, trạm xử lý khí thải, trạm cung cấp điện nước, văn phòng làm việc 1.2 Ưu nhược điểm bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh Từ kinh nghiệm sử dụng bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh người ta rút số ưu nhược điểm sau: * Ưu điểm - Nơi có sẵn đất, phương pháp kinh tế - Đầu tư ban đầu so với phương pháp khác - Bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh phương pháp hoàn chỉnh cuối so với phương pháp thiêu đốt hay compositing Hai phuơng pháp đòi hỏi có phần xử lý phụ thêm - Bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh nhận tất loại rác không cần khâu tách hay phân loại rác… - Vùng đất rìa bãi sử dụng cho mục đích khác như: bãi đỗ xe, sân chơi, sân gôn… * Nhược điểm - Ở khu vực đông dân cư, đất thích hợp cho bãi rác khơng có sẵn theo yêu cầu khoảng cách vận chuyển rác kinh tế - Các tiêu chuẩn bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh phải gắn với hoạt động hàng ngày - Bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh nằm gần khu vực dân cư gây phản đối dư luận cơng chúng - Một bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh phải thực đòi hỏi bảo dưỡng, giám sát định kỳ - Các thiết kế kỹ thuật xây dựng đặc biệt cần phải áp dụng để xây dựng bãi chơn lấp vệ sinh hồn chỉnh Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngơ Thị Phi Quỳnh - Một số khí, nước rác (như mêtan, khí nổ…) sinh từ q trình phân huỷ rác gây nguy hiểm hay tạo khó chịu cho nguời động vật 1.3 Những ảnh hưởng bãi chôn lấp chất thải đến mơi trường Có thể nói, chất thải phạm trù rộng Đối với bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh đề cập chương trình chủ yếu tập trung phạm trù chất thải rắn, vật chất sử dụng khơng có ích sản sinh từ hoạt động người động vật Các loại chất thải sinh từ hoạt động chủ yếu sau: - Các hoạt động sinh hoạt người - Các hoạt động sở sản suất công nghiệp - Các hoạt động nông nghiệp chăn nuôi - Các hoạt động sở y tế Mỗi loại hình hoạt động sản sinh loại rác đặc trưng Nhưng Việt Nam, tập quán khu dân cư thường xen lẫn với khu công nghiệp, xen lẫn nhà với khu chuồng trại chăn nuôi nên thường bãi rác chứa tất loại rác Vì thành phần tính chất đa dạng Qua nghiên cứu tham khảo thành phần rác đặc trưng rác ta thấy hàm lượng chất hữu rác cao, thành phần giấy, bìa cacton lại nhỏ độ ẩm rác lại cao Với thành phần tính chất vậy, chôn lấp bãi rác, chất thải bị tan rữa mặt hóa học sinh học, tạo chất ô nhiễm dạng rắn lỏng, khí Các chất tiêu biểu tạo trình phân hủy bao gồm nước, axit hữu cơ, dioxit, cácbon, mêtan, nitơ, ammoniac, sulphite sắt, mangan, khí hydro loại vi khuẩn yếm khí … Sự lắng đọng phân hủy chất thải bãi chôn lấp gây số nguy hại cho mơi trường xung quanh, cụ thể là: Tạo số sinh vật chủ trung gian gây bệnh ruồi muỗi, loại trùng có cánh loại gậm nhấm Mang rác rưởi bẩn thỉu theo gió làm ô nhiễm không khí Cháy Gây mùi khó chịu độc hại Sự rò rỉ chất thải lỏng tạo trình phân hủy làm nhiễm nước mặt nước ngầm, đất Ngồi có ảnh hưởng khác đến mơi trường q trình khảo sát, thi cơng, vận hành hiệu ứng nhà kính, tiếng ồn, bụi tác động đến hệ sinh thái động thực vật cạn nước, di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh tài nguyên thiên nhiên sử dụng khu vực chôn lấp để chữa trị người bệnh nguyên nhân gây bệnh Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh Vì nguyên nhân, tác động bãi rác gây môi trường trên, để đưa tiêu mơi trường nhằm hạn chế tới mức tối đa ảnh hưởng xấu bãi chôn lấp chất thải, cần xác định rõ tác động nguyên nhân gây tác động tới môi trường giai đoạn Các tác động bãi chôn lấp chất thải đến môi trường chủ yếu thông qua đối tượng sau : - Khói bụi, độc, cháy - Nước rác - Bản thân phân tử rác - Các côn trùng động vật - Người nhặt rác - Các thiết bị, máy móc Vì vậy, tiêu môi trường tập trung vào việc hạn chế thâm nhập đối tượng vào môi trường xung quanh Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh PHẦN THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI HỢP VỆ SINH Xác định tổng chất thải rắn phát sinh (năm 2013 đến năm 2037) 2.1 Chất thải sinh hoạt Khối lượng rác thải sinh hoạt tính tốn dựa theo thông số: quy mô dân số, tiêu chuẩn thải rác, tỉ lệ thu gom - Quy mô dân số: theo nhiệm vụ thiết kế dân số khu vực năm 2013 90000 người, với tỉ lệ tăng dân số trung bình hàng năm là: 2% Số dân năm n = (số dân năm n -1) x [ + (tỷ lệ tăng dân số)] - Tiêu chuẩn thải rác: 0.9 kg/người – ngđ - Tỉ lệ thu gom: khu vực thị loại IV Có tỉ lệ thu gom 90% theo bảng 6.2 QCXDVN 01: 2008/BXD Ta tính đựơc lượng rác thải phát sinh thu gom hàng năm sau: - Khối lượng rác thải phát sinh (tấn/ngày) = [tiêu chuẩn thải rác (kg/người – ngđ) x dân số năm] /1000 - Rác thu gom = rác thải phát sinh x tỷ lệ thu gom Như ta có bảng tính toán lượng rác thải sinh hoạt phát sinh thu gom thị năm bảng Bảng : Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh thu gom hàng năm Năm 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Tỷ lệ Tiêu chuẩn Hệ số Rác thu gom tăng Rác phát sinh Rác thu gom Số dân thải rác thu gom Rtg dân số Rps (tấn/ngđ) Rtg (tấn/ngđ) (Kg/ng.ngđ) % (tấn/năm) % 90000 0.9 81.00 90 72.90 26608.50 91800 0.9 82.62 90 74.36 27140.67 93636 0.9 84.27 90 75.85 27683.48 95509 0.9 85.96 90 77.36 28237.15 97419 0.9 87.68 90 78.91 28801.90 99367 0.9 89.43 90 80.49 29377.93 101355 0.9 91.22 90 82.10 29965.49 103382 0.9 93.04 90 83.74 30564.80 105449 0.9 94.90 90 85.41 31176.10 107558 0.9 96.80 90 87.12 31799.62 109709 0.9 98.74 90 88.86 32435.61 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 111904 114142 116425 118753 121128 123551 126022 128542 131113 133735 136410 139138 141921 144759 2 2 2 2 2 2 2 GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 100.71 102.73 104.78 106.88 109.02 111.20 113.42 115.69 118.00 120.36 122.77 125.22 127.73 130.28 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90.64 92.45 94.30 96.19 98.11 100.08 102.08 104.12 106.20 108.33 110.49 112.70 114.96 117.26 33084.33 33746.01 34420.93 35109.35 35811.54 36527.77 37258.32 38003.49 38763.56 39538.83 40329.61 41136.20 41958.92 42798.10 2.2 Chất thải thương mại, du lịch Thông thường lấy chất thải thương mại = 1- 5% chất thải sinh hoạt Ta tính lượng chất thải thương mại R tm = 5% chất thải rắn sinh hoạt Theo bảng 1, năm 2013 chất thải rắn sinh hoạt thu gom 72.90 tấn/ngày nên: R tm = 5% Rsh = 72.90 x 5% = 3.65 ( tấn/ngày ) Do thị có tỉ lệ tăng trưởng thương mại 5% / năm, ta có bảng sau: Bảng 2: Khối lượng rác thải thương mại thu gom hàng năm Năm 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 Tốc độ tăng trưởng thương mại 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 Khối lượng rác thải sinh hoạt (tấn/ngày) 72.90 74.36 75.85 77.36 78.91 80.49 82.10 83.74 85.41 87.12 88.86 90.64 92.45 Khối lượng rác thải thương mại (tấn/ngày) 3.65 3.72 3.79 3.87 3.95 4.02 4.10 4.19 4.27 4.36 4.44 4.53 4.62 (tấn/năm) 1330.43 1357.03 1384.17 1411.86 1440.09 1468.90 1498.27 1528.24 1558.80 1589.98 1621.78 1654.22 1687.30 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh 94.30 96.19 98.11 100.08 102.08 104.12 106.20 108.33 110.49 112.70 114.96 117.26 4.72 4.81 4.91 5.00 5.10 5.21 5.31 5.42 5.52 5.64 5.75 5.86 1721.05 1755.47 1790.58 1826.39 1862.92 1900.17 1938.18 1976.94 2016.48 2056.81 2097.95 2139.91 2.3 Bảng tổng kết khối lượng rác thải đô thị thu gom hàng năm Bảng 3: Bảng tổng kết khối lượng rác thải đô thị thu gom hàng năm Năm Khối lượng rác sinh hoạt (tấn/ngày) Khối lượng rác thương mại (tấn/ngày) 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 26608.50 27140.67 27683.48 28237.15 28801.90 29377.93 29965.49 30564.80 31176.10 31799.62 32435.61 33084.33 33746.01 34420.93 35109.35 35811.54 36527.77 37258.32 38003.49 38763.56 39538.83 40329.61 1330.43 1357.03 1384.17 1411.86 1440.09 1468.90 1498.27 1528.24 1558.80 1589.98 1621.78 1654.22 1687.30 1721.05 1755.47 1790.58 1826.39 1862.92 1900.17 1938.18 1976.94 2016.48 Khối lượng rác đô thị (tấn/ngày) 76.55 78.08 79.64 81.23 82.85 84.51 86.20 87.93 89.68 91.48 93.31 95.17 97.08 99.02 101.00 103.02 105.08 107.18 109.33 111.51 113.74 116.02 (tấn/năm) 27938.93 28497.70 29067.65 29649.01 30241.99 30846.83 31463.76 32093.04 32734.90 33389.60 34057.39 34738.55 35433.31 36141.98 36864.82 37602.12 38354.16 39121.24 39903.66 40701.74 41515.77 42346.09 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh 2035 2036 2037 41136.20 41958.92 42798.10 GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh 2056.81 2097.95 2139.91 TỔNG 118.34 120.70 123.12 43193.01 44056.87 44938.01 894892.13 Tính tốn thiết kế bãi chôn lấp 3.1 Quy mô, công suất hạng mục cơng trình bãi chơn lấp Chọn quy mô bãi chôn lấp lớn (Bảng TCXDVN 261:2001) Diện tích bãi chơn lấp chiếm 75% tổng diện tích bãi, với chiều cao bãi kể từ đáy đến đỉnh 10m Công suất bãi 76.55 tấn/ngày (năm 2013) công suất thay đổi tăng dần năm sau Diện tích xây dựng cơng trình phụ trợ: đường, đê kè, hệ thống thoát nước, nhà kho, sân bãi, hệ thống xử lý nước… chiếm khoảng 25% tổng diện tích bãi Bãi chôn lấp bao gồm khu vực sau: - Khu chôn lấp - Khu xử lý nước rác - Khu phụ trợ Với quy mô bãi chôn lấp lớn, theo TCXDVN 261:2001 ta có bảng danh sách cơng trình Bảng 4: Danh sách hạng mục cơng trình bãi chơn lấp Khu chơn lấp Khu xử lý nước rác Khu phụ trợ - Ơ chơn lấp - Trạm bơm nước rác - Nhà điều hành - Hệ thống thu gom nước rác - Cơng trình xử lý nước rác - Nhà nghỉ cho nhân viên - Ô chứa bùn - Trạm cân - Hệ thống thu gom xử lý khí rác - Hệ thống ngăn nước mặt - Hệ thống quan trắc nước ngầm - Đường nội - Trạm phân tích - Nhà để xe - Trạm rửa xe - Trạm sửa chữa, bảo dưỡng điện, máy - Hàng rào xanh - Kho dụng cụ chứa phế liệu - Bãi kho chứa chất phủ - Hệ thống hạ tầng kỹ Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh bề mặt GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh thuật - Bãi phân loại chất thải 3.2 Chọn phương pháp chôn lấp Tùy thuộc vào đặc tính loại chất thải chơn lấp đặc điểm địa hình khu vực để lựa chọn mơ hình bãi chơn lấp Có nhiều loại bãi chơn lấp như: bãi chôn lấp khô, bãi chôn lấp ướt, bãi chôn lấp hỗn hợp khô - ướt, bãi chôn lấp nổi, bãi chơn lấp kết hợp chìm bãi chơn lấp khe núi… Mơ hình bãi chơn lấp lựa chọn phương pháp ô rãnh, kết hợp chôn nửa chìm - nửa Chất thải đổ xuống hố đào sẵn dùng máy để san ủi, đầm nén chất thải Sau lấp hết độ sâu hố, chất thải tiếp tục đổ chơn lấp để tạo thành gò rác cao khoảng 5m Phương pháp chọn dựa sở sau: - Khối lượng rác đưa đến bãi chôn lấp hàng ngày không lớn - Biện pháp vận hành bãi chơn lấp đơn giản, dễ kiểm sốt - Tạo ổn định vững bãi - Tận dụng nguồn đất đào từ hố lên 3.3 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh 3.3.1 Tính tốn diện tích đất cần thiết để chôn lấp Căn vào lượng chất thải rắn sinh ra, tính tới năm 2037 tính tốn phần (894892.13 tấn) ta tính tốn diện tích cần thiết để chơn lấp rác, sau: Với giả thiết tính tốn: - Bãi chôn lấp xây dựng nguyên tắc nửa chìm nửa - Trước chơn lấp xử lý sơ bộ, nhằm giảm thể tích rác ép với hệ số đầm nén k = 0.9 tấn/m3 - Chiều cao tổng thể bãi rác sau đóng cửa 15m, với độ sâu chìm đất 7m độ cao 8m - Các lớp rác dày tối đa m, sau đầm nén kỹ - Các lớp đất phủ xen kẽ lớp rác có độ dày 0.25 m 10 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngơ Thị Phi Quỳnh - Tổng diện tích lớp đất phủ chiếm 28% thể tích hố chơn - Hiệu suất sử dụng đất bãi chôn lấp 75%, lại 25% diện tích đất phục vụ cho giao thơng, bờ bao, cơng trình xử lý nước thải trạm điều hành, đất trồng xanh Căn vào giả thiết ta tính tốn diện tích cần thiết để chơn lấp rác sau: Thể tích chất thải rắn chiếm chỗ là: Wct = Mtg / b [1] Trong đó: Wct : thể tích cần thiết để chứa chất thải rắn bãi rác Mtg : Lượng rác thu gom b : tỉ trọng chất thải rắn Chọn b = 0,65 ( tấn/m3)  Wtc = 894892.13 /0,65 = 1376757.123 (m3) Thể tích chất thải rắn thực tế sau đầm nén: Wtt = Wtc x k [1] Trong đó: k hệ số đầm nén, k = 0.9  Wtt = 1376757.123 x 0.9 = 1239081.41 Với độ cao tổng thể bãi rác (D = 15m), lớp rác dày (d r = m) lớp đất phủ xen kẽ (dd = 0.25 m) Số lớp rác chôn lấp (L) cần cho bãi rác tính: L = D/ (dr+ dd) = 15/(1 + 0.25) = 12 (lớp) Độ cao hữu dụng để chứa rác: d1 = dr x L = x 12 = 12 (m) Chiều cao lớp đất phủ là: d2 = dd x L = 0,25 x 12 = (m) Diện tích cần thiết để chơn lấp hết lượng rác là: Stc = Wtt/d1 = 1239081.41 / 12 11 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh = 103256.78 ( m2) = 10.4 (ha) Nếu chọn diện tích đất sử dụng cho cơng trình phụ trợ 25% tổng diện tích bãi chơn lấp 13 3.3.2 Tính tốn diện tích ô chôn lấp TCXDVN 261- 2001 quy định: khối lượng rác tiếp nhận từ 20.000 đến 65.000 tấn/năm kích thước chơn lấp từ 5000 đến 10000 m thời gian vận hành ô chôn lấp không vượt năm Theo số liệu tính tốn, khối lượng chất thải rắn từ năm 2013 – 2037 894892.13 thời gian sử dụng cho bãi chơn lấp 25 năm Diện tích sử dụng để chôn lấp 10.4 ha, xây dựng 16 chơn với diện tích = 6500 m Các ô chôn luân phiên sử dụng theo thứ tự từ đến 16, hố đầy đắp lại sử dụng ô Tổng lượng chất thải rắn đưa vào bãi chôn lấp từ năm 2013 – 2037 là: 894892.13  Khối lượng CTR cho ô chôn (đơn nguyên) là: 894892.13 / 16 = 55930.76 (tấn)  Thể tích rác đơn nguyên Vrác = 55930.76 / 0.65 x 0.9 = 77442.59 (m3/ đơn nguyên) Thể tích đơn ngun tính sau: Vđn = VI + VII VI (*) = 1/3 h1{a1b1 + ab + (a1b1ab )1/2} VII = 1/3 h2 {a2b2 + ab + (a2b2ab)1/2} Trong đó: VI : Thể tích phần chìm chơn lấp VII : Thể tích phần ô chôn lấp h1 : Chiều cao phần chìm chơn lấp h2 : Chiều cao phần ô chôn lấp a,b : Cạnh đáy lớn ô chôn a1,b1 : Cạnh đáy ô chôn a2,b2 : Cạnh đáy ô chôn a1 = a - 2h1 = a - 14 a2 = a - 2h2tg600 = a - 27.713 12 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh b1 = b - 2h1 = b - 14 b2 = b - 2h2tg600 = b - 27.713 Vđn = Vrác + Vvật liệuphủ Theo tính tóan Vvật liệuphủ = 28% Vrác  Vđn = 128% Vrác = 99126.52 (m3) Chọn: a = 100 m b = 65 m  diện tích S = 6500 (m2) a1 = 86 m b1 = 51 m a2 = 72.287 m b2 = 37.713 m Tính Vđn theo cơng thức (*) ta được: Vđn = 37859.22 + 35828.47 = 73687.69 (m3) Vậy: - Chiều dài mặt ô : 100 m - Chiều rộng mặt ô : 65 m - Chiều dài đáy ô : 86 m - Chiều rộng đáy ô : 51 m - Chiều cao ô : 15 m 3.4 Thiết kế tổng thể bãi chôn lấp 3.4.1 Nguyên tắc chung thiết kế bãi chôn lấp Khi thiết kế bãi chôn lấp phải tuân thủ theo TCXDVN 261-2001 theo số quy định sau: - Khu vực chơn lấp rác có khả tiêu nước nhanh, ngăn ngừa nước ứ đọng bãi rác - Giảm thấp ô nhiễm bề mặt rác thải gây ô nhiễm nguồn nước ngầm - Bãi chôn lấp đặt xa thành phố, xa khu dân cư 1000 m - Bãi đặt cuối hướng gió phải có hàng bảo vệ cách ly 13 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngơ Thị Phi Quỳnh - Có đường giao thơng thuận tiện cho hoạt động xe cự ly vận chuyển cho phù hợp - Bãi rác có hệ thống thu gom nước rỉ rác xử lý nước rỉ rác đạt tiêu chuẩn trước thải nguồn - Bãi có hệ thống thống khí đảm bảo u cầu 3.4.2 Bố trí mặt chơn lấp Bố trí vẽ kèm theo 3.4.3 Quá trình vận hành quan trắc 3.4.3.1 Vận hành - Phương pháp vận hành bãi: Phương pháp hồ chứa Rác thải ngày tập kết vào bãi chôn lấp từ đầu đến cuối bãi theo kiểu lấn dần Sau xe ủi san đầm nén thành lớp, lớp có chiều cao để đầm nén khơng q 50 cm, đạt độ dầy 1m Việc đầm nén thực máy đầm chân cừu xe ủi bánh xích Cứ sau lớp rác phủ lớp đất sét pha dày 25 cm Sau ngày chôn lấp phải phủ lớp đất dày tương tự lên rác đầm nén Trong q trình chơn lấp phải thường xun phun thuốc diệt côn trùng dùng phế phẩm EM lên rác Sau rác đổ đầy mong, bề mặt lớp rác phủ lớp đất sét chống thấm dày 30cm, phủ lớp đất hữu dày 50cm để trồng xanh bãi - Chất phủ nên chọn đất nhỏ mịn, độ ẩm vừa phải, thành phần sét chiếm 30% Có thể sử dụng đất đào từ ô chôn lấp làm chất phủ hàng ngày Lượng đất dự trữ bãi chứa chất phủ - Khi tiến hành phủ đất cần ý đất trạng thái tảng cần nghiền nhỏ đạt độ mịn yêu cầu (trên 20% số hạt kích thước < 0,08mm) Trường hợp đất phủ khô, cần tưới nước đảm bảo yêu cầu độ ẩm, nâng cao hiệu đầm nén - Hướng dẫn phương pháp lấy mẫu phân tích loại mẫu - Hướng dẫn vận hành bảo dưỡng trang thiết bị - Hướng dẫn đề phòng xử lý cố xảy bãi chơn lấp - Hướng dẫn an tồn lao động bãi chơn lấp - 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 - Ngoài thành viên phải nắm nét tổng quát cấu chung, cấu tổ chức, phương thức quản lý bãi chôn lấp phương pháp phòng ngừa ứng cứu cố, an tồn lao động, phải thực thành thạo cơng việc theo chức trách Đồng thời phải có nhận xét khách quan, góp ý bổ xung, sửa đổi quy định, hướng dẫn nhằm mục tiêu đảm bảo an tồn tuyệt đối cho mơi trường, cho sức khỏe cộng đồng 14 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh 3.4.3.2 Quan trắc mơi trường Q trình vận hành bãi chơn lấp chất thải cần phải tiến hành quan trắc nhằm đảm bảo an toàn Nội dung quan trắc bao gồm: - Quan trắc biến động vật lý - Quan trắc nước rò rỉ - Quan trắc nước ngầm - Quan trắc khí rác bốc - Giám sát chung 3.4.3.3 Kiểm tra chất lượng hạng mục 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 mơi trường bên ngồi Cần tiến hành cơng 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 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 môi trường Công tác kiểm tra phải tiến hành trường phòng thí nghiệm, hạng mục phù hợp với thời điểm cần thiết nhằm đảm bảo cho vật liệu thiết bị sử dụng khu họat động bãi chôn lấp chất thải đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam mơi trường Hệ thống thu, tán khí rác lắp đặt đồng thời trình vận hành bãi chơn lấp Các ống thu tán khí rác lắp đặt đoạn, nối ghép, nâng dần độ cao với độ cao vận hành bãi, cấu tạo cách bố trí ống thu gom, tán khí rác 3.4.4 Đê bao độ dốc chôn lấp, mái dốc taluy đào ô chôn lấp Tận dụng độ dốc địa hình để giảm bớt khối lượng đào đất ta chọn độ dốc ô mái dốc taluy đào ô theo bảng Bảng 5: Độ dốc ô chôn lấp mái taluy đào Ơ số Độ dốc dọc Độ dốc ngang Mái taluy đào Ơ số Độ dốc dọc ô Độ dốc ngang ô 5% 5% m = 1:1 5% 5% 5% 5% m = 1:1 5% 5% 5% 5% m = 1:1 5% 5% 5% 5% m = 1:1 10 5% 5% 5% 5% m = 1:1 11 5% 5% 5% 5% m = 1:1 12 5% 5% 15 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh Mái taluy đào GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh m = 1:1 m = 1:1 m = 1:1 m = 1:1 m = 1:1 m = 1:1 Ngăn cách ô đê bao đất sét, có khả chống thấm cao phải đầm chặt Đê đắp cao 10m, mặt đê rộng 1,5m độ rốc mái đê m = 1: 1,5 3.4.5 Hệ thống chống thấm Để hạn chế gây ô nhiễm nước rác tới nước ngầm, nước mặt khu vực bãi rác, toàn bãi chôn lấp rác chống thấm thành đáy bãi, đồng thời đáy bãi có hệ thống thu gom nước rác 3.4.5.1 Hệ thống chống thấm đáy thành bãi Hệ thống chống thấm đáy bãi thành bãi rác nói chung cấu tạo hỡnh rác l p đấ t t ự n h i ê n d y 60 c m l p mà n g địa c h Ê t l í p sái h a y c ¸ t t h o¸ t n í c r ß r Ød µ y 30 c m èn g t h u gom n í c r ¸ c l í p l ãt pv c , pe, h d pe l í p ®Ê t sÐt n Ưn d µ y 60 c m Hình Cấu tạo lớp chống thấm đáy bãi rác Tuỳ thuộc điều kiện kinh tế địa chất vùng mà thêm bớt lớp chống thấm Căn vào cấu tạo địa chất khu vực bãi chôn lấp, thành phần đất chủ yếu sét, vào điều kiện kinh tế địa phương, ta chọn cấu tạo lớp chống thấm đáy thành bãi chôn lấp rác sau: - Trên lớp đá dăm  dày 0,3 m - Giữa lớp màng chống thấm HDPE dày mm, có khả chịu ăn mòn, nhiệt nén tốt - Tiếp theo là lớp đất sét tự nhiên đầm chặt dày 0,6 m 3.4.5.2 Lớp phủ Lớp phủ ô chôn lấp thiết kế gồm lớp đất sét dày 30cm, lớp đất hữu trồng dày 50 cm Tổng cộng lớp phủ 16 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh 80 cm Lớp phủ đắp với độ dốc 1,5% Cấu tạo lớp phủ xem hình ®Ê t t r ồn g c ây x a n h d y 50 c m ®Ê t sÐt n Ưn d µ y 30 c m r ¸ c c h «n l Ê p Hình Cấu tạo lớp phủ bãi rác 3.5 Các cơng trình khác 3.5.1 Hệ thống thu gom nước rác, xử lý nước rác nước mưa 3.5.1.1 Hệ thống thu gom nước rác Khi sử dụng lớp chống thấm, nước rác giữ bãi chôn lấp phải thu khơng chảy tràn cạnh lớp chống thấm Bãi chôn lấp rác thải hợp vệ sinh cần phải có hệ thống thu gom nước rác từ đáy ô chôn lấp tập trung dẫn nơi xử lý trước xả Hệ thống thu gom nước rác tuân thủ theo nguyên tắc: - Hạn chế khả tích tụ nước rác đáy ô chôn lấp - Vận chuyển tồn nước rác khỏi bãi - Có khả tự rửa trơi, khơng bị tích đọng Hệ thống thu gom bao gồm: tầng thu gom nước rác mạng lưới ống thu gom - Tầng thu gom nước rác: đặt đáy thành ô chôn lấp nằm tầng chống thấm đáy ô chôn lấp Tầng thu gom nước rác phải có chiều dày tối thiểu 50cm, gồm hai lớp có đặc tính: + Lớp dưới: đá dăm nước, độ dày 30 cm + Lớp trên: cát thô, độ dày 20 cm 17 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh - Mạng lưới ống thu gom: đặt tầng thu gom nước rác, có thành bên nhẵn, đường kính tối thiểu 150 mm, độ dốc tối thiểu 1%, đường ống thu gom nước rác phải có độ bền hố học học suốt thời gian vận hành bãi chôn lấp Sơ đồ thường bố trí đường ống thu gom nước rác đáy ô chôn lấp thể hỡnh (TCXDVN 261-2001) Tầng thu nuớ c rác èng thu gom n c r¸c 1% 3% 3% 1% L p chống thấm 1000mm 1000mm Đ áy bã i Đ áy bã i Hỡnh 3: dc thit kế đáy ô chôn lấp 3.5.1.2 Hệ thống thu gom nước mưa Toàn nước mưa từ xung quanh bãi chôn lấp thu dẫn vào hệ thống rãnh đỉnh Trong thời gian xây dựng bãi, nước mưa bãi dẫn qua đê ống bê tông cốt thép đổ ngồi Rãnh nước bố trí xung quanh bãi làm có độ dốc tối đa 1/1,5 tối thiểu 1% 3.5.1.3 Tính tốn cơng trình xử lý nước rác Chọn thơng số sau: - Khối lượng rác đưa vào bãi hàng ngày: 123.12 tấn/ ngày - Độ ẩm rác trước nén: 25% - Độ ẩm rác sau nén: 60% - Lượng mưa ngày lớn tháng: 10 mm/ngày - Hệ số thoát nước bề mặt: 0.15 - Lượng nước bốc hơi: mm/ngày Lượng nước rò rỉ sinh từ bãi rác tính theo cơng thức: Q = M(W1 –W2) + [P(1 – R) – E] x A = 35%M + (0.85P – E)A [2] Trong đó: Q: lưu lượng nước rò rỉ sinh bãi rác (m3/ngày) (cuối giai đoạn thiết kế) M: khối lượng rác trung bình ngày (tấn/ngày) W1: độ ẩm rác trước nén (%) W2: độ ẩm rác sau nén (%) P: lượng mưa ngày lớn tháng (m/ngày) 18 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh R: hệ số thoát nước bề mặt E: lượng nước bốc ngày (m/ngày) A: diện tích cơng tác ngày lấy cuối giai đoạn thiết kế, m2/ngày Thể tích rác trung bình ngày là: 123.12/0,65 = 189,42 (m3) Diện tích chơn lấp ngày với chiều cao lớp rác lớp đất phủ sau ngày 0.3 m  A = 189,42 / 0.3 = 631.4 (m2) => Q = 123.12 x 35% + [(0.85 x 0.01) – 0.005] x 631.4 = 45.3 m3/ngày đêm Nước rác rò rỉ từ ô chôn lấp, từ hệ thống thu gom nước rác rò rỉ cần thu gom triệt để đưa đến trạm xử lý Trạm xử lý xây dựng bãi chơn lấp nơi khác thích hợp Chất lượng nước sau xử lý thải mơi trường bên ngồi đạt tiêu chuẩn cho phép chứng minh vơ hại Các vật liệu, trang thiết bị thu gom xử lý nước rác phải đảm bảo tính bền vững loại chất thải điều kiện thời tiết khác Trên thực tế để đảm bảo nước rác sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn xả ngồi bãi chơn lấp thông thường người ta áp dụng kết hợp xử lý phương pháp học sinh học sinh học hoá học Ở ta dùng phương phỏp x lý nh sau: Nứơ c rác K eo tụ Nguồn tiế p nhận Hồ đ iề u hoà Hå hiÕ u khÝ Hå kÞkhÝ Hå t tiƯ n Hình 4: Sơ đồ xử lý nước rác  Keo tụ: Có chức tạo bơng keo lớn từ hạt lơ lửng có nước rác nước mưa  Hồ điều hòa: hồ điều hòa có chức điều hào lượng nước rác phát sinh ô chôn lấp, nơi cho phép lấy mẫu phân tích chất lựơng nước rác để điều hành toàn hệ xử lý Hồ thiết kế với thời gian lưu nước ngày  Hồ kị khí: Được thiết kế với chiều sâu mực nước 3m Thời gian lưu nước tối thiểu ngày Nước qua hồ giảm khoảng 55 - 60% BOD5  Hồ tùy tiện: thiết kế với chiều sâu mực nước 2m, thời gian lưu nước tối thiểu ngày: Nước qua hố giảm khoảng 75 - 80% BOD5 19 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh  Hồ hiếu khí: thiết kế với chiều sâu mực nước 2m, thời gian lưu nước tối thiểu ngày: Nước qua hố giảm khoảng 85 - 90% BOD5 3.5.2 Hệ thống thu gom khí rác Để hạn chế việc gây ô nhiễm môi trường gây cháy nổ bãi rác, tồn bãi rác bố trí giếng thu khí gas phát tán lên tự nhiên có kiểm sốt Để kiểm sốt khí gas bãi thải thiết phải bố trí đường ống thu gom khí gas đường ống thu gom khí gas lớp rác q trình vận hành bãi - Tính tốn bán kính thu hồi giếng thu: R= Q  � �h �q [2] Trong đó: R – bán kính thu hồi khí (m) Q – sản lượng khí sinh (m3/h) ρ – khối lượng riêng rác thải (tấn/m3) h – chiều sâu chôn lấp CTR (m) q – tốc độ sinh khí Các thơng sơ tính tốn: ρ = 0.65 tấn/m3, h = 15m, q = 8.9 x 10-4, Q = Q1 x 13 (Lượng khí gas sản sinh trung bình 13m 3/1 phế thải khô thời gian 20 năm sau bãi trở nên yếm khí) Trong đó: Q - lượng khí sinh Q1 – Lượng rác chôn hố chôn lấp 25 năm   Q = 894892.13 x 13 = 11633597.69 m3 11633597.69 Qh = 25 �365 �24 = 53.12 m3/h Với lượng khí sinh bãi chơn lấp khơng lớn (53.12m 3/h) Vì khơng thể thu hồi làm nguồn lượng, để đảm bảo an tồn cho mơi trường xử lý cách đột bỏ lượng khí  R1 = 53.12  3.14 �0.65 �8.9 �104 �15 44 m Vậy bán kính giếng thu hồi khí gas hố chơn lấp 44m tức hố chôn lấp bố trí giếng thu khí gas, với khoảng cách 50m Hệ thống thu gom khí thiết kế theo kiểu bị động: giếng thu khí giếng đứng, đường kính giếng D = 600 mm, giếng khoan sau rác đổ đến cao 20 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngơ Thị Phi Quỳnh trình mong muốn Dùng ống thép D600 làm khuôn, đổ sỏi 2x4 xuống lấp đầy giếng, sau rút ống thép lên Ống nhựa dùng để thu khí gas ống HDPE D150 đục lỗ (ống có đường kính tối thiểu 150 mm), đặt giếng Khí thu cho phát tán lên 3.5.3 Hệ thống cấp nước Trong bãi chôn lấp cần thiết phải xây dựng hệ thống cấp nước phục vụ cho sinh hoạt, rửa xe, tưới mục đích khác Cần tách riêng biệt thành hệ thống cấp nước sinh hoạt nước phục vụ cho mục đích khác Hệ thống cấp nước sinh hoạt phải thiết kế cho tránh ảnh hưởng chất thải dù hình thức hay đường Hệ thống cấp nước sinh hoạt dùng tuyến ống cấp nước nối từ đường ống cấp nước thành phố dẫn bãi Cấp nước phun cho rác rửa xe dùng nước hồ sinh học khu xử lý nước rác 3.5.4 Hệ thống cấp điện cho toàn khu Xây dựng trạm biến áp tuyến đường dây dẫn bãi để cấp điện cho nhu cầu: chiếu sáng dọc đường vào khu chôn lấp chất thải, chiếu sáng cho nhà điều hành sản xuất, cấp điện động lực cho khu xử lý nước rác 3.5.5 Hệ thống quan trắc môi trường bãi rác Để kiểm sốt mơi trường bãi chôn lấp rác , hệ thống quan trắc môi trường bố trí khu vực bãi rác Xung quanh bãi trồng có tán lớn, khoảng cách từ - 10m Trong khoảng cách trồng loại mọc nhanh tạo thành hàng xanh để cải thiện cảnh quan môi trường ngăn rác nhẹ túi nilon, giấy bị gió thải thổi bay 3.5.6 Thiết kế đê bao – trồng xanh Tường đê bao bố trí xung quanh khu vực ô chôn lấp rác, cao độ mặt tường đê bao: +5,5 m, tường bao = 3,5m; taluy mái tường đắp 1/1 Đất đắp bao tường sử dụng loại đất sét chống rò rỉ nước rác ngồi khu vực xây dựng cơng trình, phần đất phía đất mầu trồng cây, độ đầm chặt đê bao K = 0,9 Hàng bao quanh trồng bề mặt đê bao có tác dụng hạn chế ô nhiễm môi trường (ngăn rác bụi, nilon, mùi xú uế) 3.5.7 Thiết kế đường giao thông vào bãi 21 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh Hệ thống giao thông khu vực phải xây dựng đảm bảo cho loại xe bãi hoạt động thuận tiện, dễ dàng quay xe tránh nhau… Cấp đường phải tương thích với loại xe vận chuyển hoạt động điều kiện thời tiết xấu Có thể xem xét chọn phương án đổ bêtơng kiên cố hóa tuyến đường dự kiến sử dụng liên tục suốt thời gian vận hành bãi chôn lấp Cần có biển báo hướng dẫn cho xe chạy tuyến quy định Đường giao thông vào bãi thải thiết kế với tiêu chuẩn đường ô tô Bề rộng đường = 15 m (thiết kế với xe) 3.5.8 Trạm rửa xe Tất xe, trang thiết bị vừa làm việc khu hoạt động bãi chôn lấp chất thải tẩy rửa trước khỏi bãi, nước rửa xe xử lý chất thải trước chứng minh chúng vô hại 3.5.9 Hệ thống xanh Trong phạm vi bãi chơn lấp chất thải nên bố trí phần diện tích đất định để trồng xanh Diện tích xanh nên tập trung khu vực hành giải phân cách khu vực bãi Các loại khu vực cần lựa chọn cho phù hợp với điều kiện hoạt động bãi chôn lấp, điều kiện thời tiết, đồng thời đảm bảo tăng phần mĩ quan cho bãi chôn lấp 3.5.10 Khu chứa đất vật liệu phủ, đóng chơn lấp Tùy theo phương thức chơn lấp bãi mà nên bố trí khu chứa đất vật liệu che phủ để phục vụ công tác đóng chơn lấp hàng ngày hay hàng tuần Đất vật liệu che phủ phải đáp ứng kịp thời nhu cầu sử dụng bãi phải đảm bảo tiêu chuẩn thiết kế bãi chôn lấp chất thải 3.5.11 Khu điều hành sản xuất Khu điều hành sản xuất bố trí khu vực đầu bãi chơn lấp gồm cơng trình: - Nhà làm việc (nhà điều hành, nhà hành ) nhà nghỉ cán bộ: 200m - Nhà thường trực, trạm cân: 200m2 - Khu rành cho người nhặt rác: 2000m2 - Nhà để xe rửa xe: 500m2 22 Thiết kế BCL CTR hợp vệ sinh GVHD: ThS Ngô Thị Phi Quỳnh TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Hiếu Nhuệ, Quản lý chất thải rắn, NXBXD 2001 Nguyễn Văn Phước, Quản lý xử lý chất thải rắn 23 ... chất thải phạm trù rộng Đối với bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh đề cập chương trình chủ yếu tập trung phạm trù chất thải rắn, vật chất sử dụng khơng có ích sản sinh từ hoạt động người động... nuôi - Các hoạt động sở y tế Mỗi loại hình hoạt động sản sinh loại rác đặc trưng Nhưng Việt Nam, tập quán khu dân cư thường xen lẫn với khu công nghiệp, xen lẫn nhà với khu chuồng trại chăn nuôi... tử rác - Các côn trùng động vật - Người nhặt rác - Các thiết bị, máy móc Vì vậy, tiêu mơi trường tập trung vào việc hạn chế thâm nhập đối tượng vào môi trường xung quanh Thiết kế BCL CTR hợp vệ