Đồ án môn học: Giới thiệu về bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt hợp vệ sinh cho một đô thị 750 nghìn dân

Trong xu thế phát triển kinh tế xã hội, với vận tốc đô thị hóa ngày càng tăng và sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch… kéo theo mức sống của người dân ngày càng cao đã làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải trong công tác bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng dân cư. Xuất phát từ thực tế đó mà Đồ án môn học: Giới thiệu về bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt hợp vệ sinh cho một đô thị 750 nghìn dân đã được thực hiện.

MỤC LỤC MỞ ĐẦU Trong xu thế phát triển kinh tế xã hội, với vận tốc đơ thị hóa ngày càng tăng và    phát triển mạnh mẽ  của các ngành cơng nghiệp, dịch vụ, du lịch… kéo theo mức   sống của người dân ngày càng cao đã làm nảy sinh nhiều vấn đề  mới, nan giải trong  cơng tác bảo vệ mơi trường và sức khỏe cộng đồng dân cư. Lượng chất thải phát sinh  từ  những hoạt động sinh hoạt của người dân ngày một nhiều hơn, đa dạng hơn về  thành phần và mức độ nguy hại về tính chất Một trong những phương pháp xử  lý chất thải rắn được coi là kinh tế  nhất cả  về đầu tư cũng như chi phí vận hành là xử lý chất thải rắn theo phương pháp chơn lấp  hợp vệ sinh. Đây là phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biển nhất ở các quốc gia đang  phát triển và thậm chí đối với nhiều quốc gia phát triển. Tuy nhiên ở Việt Nam hiện nay   nhiều bãi chơn lấp vẫn chưa được thiết kế và xây dựng theo đúng u cầu của một bãi   chơn lấp hợp vệ sinh. Các bãi này đều khơng kiểm sốt được khí độc, mùi hơi và nước   rỉ rác là nguồn lây nhiễm tiềm tàng cho mơi trường đất, nước và khơng khí, do vậy chưa   được coi là bãi chơn lấp hợp vệ sinh Với nhiệm vụ mơn học đề  ra, đồ  án này sẽ  giới thiệu về  bãi chơn lấp rác thải  sinh hoạt hợp vệ sinh cho một đơ thị 750 nghìn dân CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT VÀ CÁC KỸ  THUẬT XỬ LÝ I.1. Đặc trưng chất thải rắn sinh hoạt ở đơ thị I.1.1. Định nghĩa Theo điều 3, chương I của Luật BVMT 2014, thuật ngữ  chất thải  được định  nghĩa như sau: “Chất thải là vật chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh   hoạt hoặc các hoạt động khác” Theo điều 3, chương I của Nghị  định số  59/2007/NĐ­CP về  quản lý chất thải  rắn thì: “Chất thải rắn là vật chất   thể  rắn được thải ra từ  quá trình sản xuất, kinh   doanh, dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác. Chất thải rắn bao gồm chất thải rắn  thơng thường và chất thải rắn nguy hại. Chất thải rắn phát thải trong sinh hoạt cá nhân,   hộ gia đình, nơi cơng cộng được gọi chung là chất thải rắn sinh hoạt”.  I.1.2. Các nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt ở đơ thị - Các hộ gia đình - Các khu tập thể - Chất thải đường phố, chợ - Các khu trung tâm thương mại - Các văn phòng, sở nghiên cứu, trường học I.1.3. Lượng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt ở đơ thị Tổng lượng CTR sinh hoạt  ở các đơ thị  phát sinh trên tồn quốc tăng trung bình  10­16% mỗi năm. Tại hầu hết các đơ thị, khối lượng CTR sinh hoạt chiếm khoảng 60­ 70% tổng lượng CTR đơ thị (một số đơ thị tỷ lệ này lên đến 90% ) Năm 2007, chỉ  số  CTR sinh hoạt phát sinh bình qn đầu người tính trung bình   cho các đơ thị  trên phạm vi tồn quốc vào khoảng 0,75 kg/người/ngày. Năm 2008, theo  Bộ Xây dựng thì chỉ số  này là 1,45 kg/người/ngày, lớn hơn nhiều so với  ở nơng thơn là   0,4 kg/người/ngày. Tuy nhiên, theo Báo cáo của các địa phương năm 2010 thì chỉ số phát   sinh CTR sinh hoạt đơ thị  trung bình trên đầu người năm 2009 của hầu hết các địa   phương đều chưa tới 1,0 kg/người/ngày. Các con số  thống kê về  lượng CTR sinh hoạt   đơ thị  khơng thống nhất là một trong những thách thức trong việc tính tốn và dự  báo   lượng phát thải CTR đơ thị ở nước ta Kết quả  điều tra tổng thể  năm 2006­2007 đã cho thấy, lượng CTR đơ thị  phát   sinh chủ yếu tập trung  ở hai đơ thị  đặc biệt là Hà Nội và TP. Hồ  Chí Minh, chiếm tới  45,24% tổng lượng CTR sinh hoạt phát sinh từ  tất cả  các đơ thị  tương  ứng khoảng  8.000 tấn/ngày (2,29 triệu tấn/năm) (Biểu đồ  1.1). Tuy nhiên, chỉ số phát sinh CTR sinh  hoạt tính bình qn trên đầu người lớn nhất xảy ra   các đơ thị  phát triển du lịch như  các thành phố: Hạ  Long, Hội An, Đà Lạt, Ninh Bình,  Các đơ thị  có chỉ  số  phát sinh  CTR sinh hoạt tính bình qn đầu người thấp nhất là   Tp. Đồng Hới (Quảng Bình),  Thị xã Gia Nghĩa, Thị xã Kom Tum, Thị xã Cao Bằng (Bảng 1.2) Bảng 1.1. Lượng CTR sinh hoạt phát sinh ở các đơ thị Việt Nam năm 2007 [1] Biểu đồ 1.1: Tỷ lệ phát sinh CTR sinh hoạt tại các đơ thị Việt Nam năm 2007 [1] Nguồn: Dự án “Xây dựng mơ hình và triển khai thí điểm việc phân loại, thu gom và xử lý rác thải sinh hoạt  cho các khu đơ thị mới”. Cục BVMT, 2008 Bảng 1.2: Chỉ số phát sinh CTR sinh hoạt bình qn đầu người của các đơ thị năm  2009 [1] I.1.4. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt ở đơ thị Thành phần CTR sinh hoạt phụ thuộc vào mức sống ở một số đơ thị. Mức sống,  thu nhập khác nhau giữa các đơ thị  đóng vai trò quyết định trong thành phần CTR sinh   hoạt (Bảng 1.3) Bảng 1.3: Thành phần CTR sinh hoạt tại đầu vào của các bãi chơn lấp của một số  địa phương Hà Nội, Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, TP. HCM (1) và Bác Ninh (2) năm  2009­2010 [1] I.1.5. Chất thải nguy hại trong sinh hoạt Theo thống kê, CTNH còn bị thải lẫn vào chất thải sinh hoạt mang đến bãi chơn   lấp là 0,02­0,82%. CTNH trong sinh hoạt thường là: pin, ắc quy, đèn tp, nhiệt kế thủy  ngân vỡ, bao bì chất tẩy rửa, vỏ hộp sơn, vec­ny, vỏ hộp thuốc nhuộm tóc, lọ sơn móng   tay, vỏ bao thuốc trừ sâu, chất thải y tế lây nhiễm của các cơ  sở khám chữa bệnh nhỏ  lẻ, các bơm kim tiêm của các đồi tượng nghiện chích ma túy, Pin thải và  ắc quy thải: theo điều tra của đề  tài rác thải pin­ắc quy   Hà Nội  năm 2004 cho thấy: Mức tiêu thụ pin R6 Zn­C ở khu vực nội thành là 5­8 cái/người/năm,   khu vực ngoại thành là 3­5 cái/người/năm.  Ước tính lượng pin thải R6 Zn­C  ở Hà Nội  năm 2004 là 200­350 tấn/năm (con số tương  ứng năm 2010 có thể  đạt tới 750 tán). Ắc­ quy chạy xe gắn máy chủ  yếu là loại  ắc­quy chì­axit, tuổi thọ  trung bình là 5 năm/cái   với trọng lượng 2,5 kg/ắc­quy.  Ước tính lượng  ắc­quy xe máy năm 2004   Hà Nội là   580 tấn/năm (con số tương ứng cho năm 2010 có thể đạt trên 1.200 tấn) Hiện tại, CTNH trong sinh hoạt vẫn chưa được thu gom và xử lý riêng và bị thải  lẫn với CTR sinh hoạt để đưa đến bãi chơn lấp. Việc chơn lấp và xử lý chung sẽ gây ra  nhiều tác hại cho những người tiếp xúc trực tiếp với rác, ảnh hưởng tới q trình phân  hủy rác và hòa tan các chấ nguy hại vào nước rỉ rác. Do vậy, các cơ quan quản lý cần có   kế hoạch thu gom riêng biệt CTNH trong CTR sinh hoạt.      I.1.6. Phân loại và thu gom CTR sinh hoạt ở đơ thị I.1.6.1. Phân loại tại nguồn 3R (viết tắt của 3 từ Reduce­Giảm thiểu, Recyle­ Tái chế, Reuse­Tái sử  dụng),   với nền tảng là hoạt động phân loại tại nguồn. Phân loại chất thải tại nguồn sẽ  giúp   giảm thiểu lượng rác thải chơn lấp; rác thải hưu cơ  được tái chế  thành sản phẩm có  ích, các chất thải như nhựa, giấy, kim loại được tái chế thành ngun liệu đầu vào hoặc  sản phẩm tái chế. Đây là cơ  sở  để  hình thành và phát triển thị  trường tái sử  dụng, tái   chế chất thải Hiện nay, chương trình phân loại rác tại nguồn vẫn chưa được áp dụng, triển   khai rộng rãi vì nhiều lý do như chưa đủ nguồn lực tài chính để mua sắm trang thiết bị,   đầu tư  cơ  sở  hạ  tầng cũng như  nguồn nhân lực thực hiện, đặc biệt là thói quen của  người dân I.1.6.2. Hình thức thu gom Cơng tác thu gom thơng thường sử dụng 2 hình thức - Thu gom sơ cấp: người dân tự thu gom vào các thùng rác đẩy tay cỡ nhỏ - Thu gom thứ  cấp: rác các hộ  gia đình được cơng nhân thu gom vào các xe đẩy sau đó   chuyển đến các xe ép rác chun dụng và chuyển đến các khu xử  lý hoặc tại các chợ/   khu dân cư có đặt con­tainer chứa rác, cơng ty mơi trường đơ thị có xe chun dụng chở  container đến khu xử lý I.1.6.3. Tỷ lệ thu gom Tỷ lệ thu gom trung bình ở các đơ thị từ 72% năm 2004 tăng lên khoảng 80­82%   năm 2008 và đạt 83­85% cho năm 2010. Mặc dù tỷ  lệ  thu gom có tăng nhưng vẫn còn  khoảng 15­17% CTR đơ thị  bị  thải ra mơi trường vứt vào bãi đất, hố  đất, ao hồ, hoặc  đốt lộ thiên gây ơ nhiễm mơi trường Bảng 1.4: Tỷ lệ thu gom CTR sinh hoạt của một số đơ thị năm 2009 [1] I.1.7. Ảnh hưởng của chất thải rắn tới mơi trường và sức khỏe cộng đồng - Ảnh hưởng tới mơi trường:  + Là nơi dễ phát sinh các ổ dịch bệnh do CTR bị phân hủy thiếu kiểm sốt + Chát lượng đất bị giảm sút + Ảnh hưởng tới các nguồn nước, đặc biệt là nước mặt - Ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng: + Bệnh tật: gia tăng tỷ lệ mắc bệnh do mơi trường + Khả năng lây nhiễm: do các lồi cơn trùng, gặm nhấm phát triển nhanh + Các loại bệnh mới: dị ứng da, I.2. Giới thiệu các công nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt ở Việt Nam I.2.1. Chôn lấp rác hợp vệ sinh Theo quy định của TCVN 6696­2000, bãi chôn lấp CTR hợp vệ sinh là: khu vực  được quy hoạch thiết kế xây dựng để  chôn lấp các chất thải rắn phát sinh từ  các khu   dân cư, khu đô thị  và các khu công nghiệp, bãi chôn lấp chất thải rắn bao gồm các ô   chơn lấp chất thải, vùng đệm, cơng trình phụ trợ khác như trạm xử lý nước, trạm xử lý  khí thải, trạm cung cấp điện nước, văn phòng làm việc  Các kiểu phân loại bãi chơn lấp: - Bãi chơn lấp khơ: là bãi chơn lấp các chất thải thơng thường (rác thải sinh   hoạt, rác thải đường phố  và rác thải cơng nghiệp). Chất thải được chơn lấp  ở  dạng khơ hoặc  ướt tự  nhiên trong đất khơ và có độ   ẩm tự  nhiên. Đơi khi còn  phải tưới nước cho chất thải khơ để tránh bụi khi vận chuyển và tạo độ ẩm cần  thiết. Bãi chơn lấp được xây dựng ở nơi khơ ráo - Bãi   chôn   lấp   ướt:       khu   vực     ngăn   để   chôn   lấp   chất   thải   thường là tro hoặc các phế thải khai thác mỏ  dưới dạng bùn nhão. Phương tiện   vận chuyển thường là đường  ống, vì nước chảy ra thường bị  nhiễm bẩn nên   cần được tuần hồn trở lại - Bãi chơn lấp hỗn hợp khơ  ướt: là nơi dùng để  chơn lấp chất thải thơng  thường và bùn nhão. Điều cần lưu ý là đới với các ơ dùng để chơn lấp ướt và kết  hợp, bắt buộc khơng cho phép nước rác thấm đến nước ngầm trong bất cứ  trường hợp nào - Bãi chơn lấp nổi: là bãi chơn lấp xây nổi trên mặt đất ở những nơi có địa   hình bằng phẳng hoặc khơng dốc lắm, chất thải được chất thành đống cao đến  15m. Trong trường hợp này xung quanh bãi phải có các đê và đê phải khơng thấm  để ngăn chặn quan hệ nước thải với nước mặt xung quanh Bãi chơn lấp chìm: là loại bãi chìm dưới mặt đất hoặc tận dụng điều  kiện địa hình tại các khu vực có ao hồ  tự  nhiên, các mỏ  khai thác, các hào rãnh   hay thung lũng có sẵn. Trên cơ sở đó kết cấu các lớp lót đáy bãi và thành bãi có  khẳ năng chống thấm. Rác thải sẽ được chơn lấp theo phương thức lấp đầy - Bãi chơn lấp kết hợp chìm nổi: là loại bãi xây dựng nửa chìm nửa nổi,   chất thải khơng chỉ  được chơn lấp đầy hố  mà sau đó tiếp tục được chất đống  lên trên. Bãi chơn lấp dạng này tiết kiệm nhiều diện tích và có nhiều ưu điểm  Ngun tắc vận hành - Tồn bộ  rác chơn lấp được đổ  thành từng lớp riêng rẽ. Độ  dày của mỗi  lớp khơng q 60 cm - Khi các lớp rác đã  dầm nén xong và gò rác đạt được độ cao thích hợp thì  phủ một lớp đất hoặc vật liệu tương tự khác dày khoảng 10­15 cm - Rác cần được phủ  đất sau 24 tiếng vận hành, khơng được để  q thời   gian quy định - Tiến hành những biện pháp phòng ngừa để  đảm bảo sâu bọ  khơng thể  sống trong bãi được - Cần đào tạo và có được đầy đủ số lượng cơng nhân  Phương pháp vận hành bãi chơn lấp Thực tế việc đổ rác, đầm nén và phủ bãi có thể được tiến hành theo một  vài   cách   Sự     định   áp   dụng   phương   pháp   vận   hành   bãi   phụ   thuộc   vào  phương pháp chơn lấp, phụ  thuộc vào khả  năng tiếp cận vùng đổ  của phương  tiện đổ rác và thiết bị đang được sử dụng tại bãi.  Ở  những bãi áp dụng phương pháp mương rãnh, xe ơ tơ có thể  đi trên   những ơ rác đã được đầm nén và đổ rác xuống bề mặt noi làm việc Việc phát triển hệ thống ơ rác phải theo ý đồ thiết kế ban đầu và sau đó   thực hiện từng bước sao cho tồn bộ kế hoạch được thực hiện đầy đủ. Khi cơng  việc trong ngày kết thúc bề mặt đổ rác sẽ được đầm nén và phủ một lớp đất và  sau đó đầm nén lần nữa. Ngày hơm sau, ơ rác tạo thành từ ngày hơm trước có thể  đóng vai trò như một bức tường riêng rẽ cho bề mặt làm việc mới - I.2.2. Thiêu đốt Q trình chuyển đổi được sử dụng để thu giảm thể tích và khối lượng của chất  thải, thu hồi các sản phẩm chuyển đổi và thu hồi năng lượng Các thành phần hữu cơ  của chất thải  đơ thị  có thể  chuyển  đổi bằng nhiều  phương pháp, cả  hóa học và sinh học. Phương pháp chuyển đổi chung nhất được sử  dụng là thiêu đốt và phương pháp này có thể làm giảm thể tích của chất thải xuống từ  85­95%, thậm chí tới 99% Các q trình chuyển đổi chất thải bằng phương pháp thiêu đốt: 10 Bảng 3.6: Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rác từ các bãi  chơn lấp mới và lâu năm [7] Thành phần Bãi mới (dưới 2  năm) Nhu cầu oxy hóa sinh hóa (BOD5), mg/l Tổng lượng cacbon hữu cơ (TOC),  mg/l Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD), mg/l Tổng chất rắn lơ lửng (TSS), mg/l Nito hữu cơ, mg/l Amoniac, mg/l Nitrat, mg/l Tổng lượng photpho, mg/l Othophotpho, mg/l Độ kiềm theo CaCO3, mg/l pH, mg/l Canxi, mg/l Clorua, mg/l Tổng lượng sắt, mg/l Sunphat, mg/l Bãi lâu năm (trên 10 năm) Khoảng Trung bình 2000­20000 1500­20000 3000­60000 200­2000 10­800 10­800 5­40 5­100 4­80 1000­10000 4,5­7,5 50­1500 200­3000 50­1200 50­1000 10000 6000 18000 500 200 200 25 30 20 3000 6,0 250 500 60 300 100­200 80­160 100­500 100­400 80­120 20­40 5­10 5­10 4­8 200­1000 6,6­7,5 50­200 100­400 20­200 20­50 Như  vậy, sự  hình thành khí và nước rác trong q trình chơn lấp là những mối  quan tâm trong cơng tác vận hành và quản lý các bãi chơn lấp ở các đơ thị Thành phần của nước rác ln thay đổi theo các giai đoạn khác nhau của q  trình phân hủy sinh học. Sau giai đoạn háo khí ngắn (một vài tuần), tiếp đến là hai giai  đoạn phân hủy: giai đoạn phân hủy yếm khí tùy tiện tạo ra axit và giai đoạn phân hủy  yếm khí tuyệt đối tạo ra khí metan Trong giai đoạn tạo axit các hợp chất đơn giản được hình thành như  axit béo,   amino axit, axit cacboxilic…Giai đoạn này có thể  kéo dài vài năm sau khi chơn lấp, nó   36 phụ  thuộc vào bản chất không đồng nhất của rác. Đặc trưng của nước rác trong giai  đoạn này: - Nồng độ các axit béo dễ bay hơi cao - pH thấp - BOD cao - Tỷ lệ BOD/COD cao - Nồng độ NH4 và nitơ hữu cơ cao - VSV có số lượng lớn - Nồng độ các chất vơ cơ hòa tan và kim loại nặng cao Đến   giai   đoạn   tạo   khí   metan,     sản   phẩm   cuối       khí   metan     khí   cacbonic. Giai đoạn tạo khí metan có thể tiếp tục đến 100 năm hoặc lâu hơn nữa. Đặc  trưng của nước rác trong giai đoạn này: - Nồng độ các axit béo dễ bay hơi thấp - pH trung tính hoặc hơi kiềm - BOD thấp - Tỷ lệ BOD/COD thấp - Nồng độ NH4 thấp - VSV có số lượng nhỏ - Nồng độ các chất vơ cơ hòa tan và kim loại nặng thấp III.3.3. Xác định lượng nước rỉ rác III.3.3.1. Mơ phỏng lượng nước rác sinh ra theo thời gian của bãi rác Hình 3.1: Mơ phỏng lượng nước theo thời gian 37 Trong đó: Ký hiệu 1.1 là lớp rác số 1 vừa hình thành Ký hiệu 1.2 là lớp rác số 1 khi đã có lớp số 2 bên trên Ký hiệu 1.n là lớp rác số 1 khi đã có (n­1) lớp ở bên trên Tương tự như vậy là các kí hiệu lớp 2.1, 2.2, 3.1 … Với sơ  đồ  trên ta thấy rằng trong thời gian bãi rác đang hoạt động, các lớp rác  ứng với chỉ  số  1 như  1.1, 2.1, …, n.1 có phương trình cân bằng nước tương tự  nhau   Tương tự như vậy với các lớp rác có chỉ số 2 như 1.2, 2.2,   Tính tốn cân bằng nước  tương tự  nhau. Như vậy, cứ các lớp rác có chỉ  số  phía sau giống nhau thì tính tốn cân   bằng nước như nhau Với bãi chơn lấp trên, thời gian chơn lấp cho ơ thứ  1,2 và thứ  3 là 1,67 năm (20  tháng); với các ơ thứ 4 đến thứ 7, thời gian chơn lấp là 1,67 năm (20 tháng); với các ơ thứ  8 đến ơ thứ  13, thời gian chơn lấp là 1,25 năm (15 tháng); với ơ thứ  14 đến ơ 20, thời   gian chơn lấp là 1 năm (12 tháng). Thời gian để mỗi lớp được hồn thành và phủ đất là 2  tháng. Như vậy, ơ số 1,2 và 3 có 10 lớp; từ ơ số 4 đến số 7 số lớp là 8 lớp; từ ơ số 8 đến   13 là 5 lớp; từ ơ số 14 đến 20 là 4 lớp Vì các lớp rác khác nhau có thể tích khác nhau nên lượng rác chơn lấp ở các lớp   cũng khác nhau. Do đó, để  thuận tiện cho việc tính tốn ra tính trên đơn vị  nước rỉ  rác   sau 2 tháng lấp đầy 1 lớp của mỗi ơ Khối lượng chất thải rắn tính trên 1 đơn vị diện tích của mỗi lớp là: Lượng nước rác sinh ra hình thành  cho một m2 bề mặt được tính theo cơng thức:                         G   = Gn,m   +  Gn,EM + Gẩm  ­  Gn,th ­ Gn,bh ­ Gn,giữ Trong đó:  G – khối lượng rác sinh ra (tấn) Gn,m ­  khối lượng nước mưa rơi xuống (tấn) 38 Gn,EM ­  khối lượng nước do tưới dung dịch EM (tấn) Gẩm ­ lượng nước chứa trong rác đem chơn (tấn) Gn,th  ­ lượng nước tiêu hao do hình thành khí gas (tấn) Gn,bh ­ lượng nước bay hơi theo khí bãi rác (tấn) Gn,giữ ­ lượng nước giữ lại trong rác (tấn) Để  xác định được lượng nước rác sinh ra đối với 1m2 bề  mặt của một lớp ta   cần phải xác định: - Lượng rác khơ và ẩm chứa trong 1m2 bề mặt của 1 lớp - Lượng vật liệu phủ - Lượng nước mưa xâm nhập - Lượng nước do tưới dung dịch EM - Lượng Bokashi trong q trình vận hành - Lượng nước tiêu hao do hình thành khí gas - Lượng nước bay hơi theo khí gas III.3.3.2. Cân bằng nước đối với lớp rác vừa mới chơn và lớp phủ trên cùng Hình 3.2: Sơ đồ cân bằng nước đối với lớp rác mới chơn và lớp phủ trên cùng Hình 3.3: Sơ đồ cân bằng cho lớp rác có khác ở trên 39 III.3.3.4. Tính tốn các thành phần a Xác định lượng nước mưa xâm nhập vào bãi rác Xác định lượng nước mưa xâm nhập vào 1 m3 bề mặt  Trong q trình hoạt động Tồn bộ lượng nước mưa rơi xuống sẽ ngấm vào rác. Lượng mưa xâm nhập đối  với một đơn vị bề mặt F sẽ được xác định theo cơng thức sau: Gn,m = ( X­ Z)* F ,  m3/tháng Trong đó: X – lượng nước mưa hàng tháng, m/tháng Z – lượng nước bay hơi tương ứng, m/tháng Tính tốn cho 1 đơn vị bề mặt, cho F = 1m3, ρnước = 0,997 tấn/m3 (25oC) Lượng mưa trung bình năm của Đà Nẵng là khoảng 2489 mm, lượng bốc hơi  trên năm thường từ  vào khoảng 1049 mm. Như  vậy, lượng nước mưa xâm nhập vào   1m2  bề  mặt trung bình trong 1 năm là  ≈  1,440 m 3/năm. Tính cho 1 lớp rác hồn thành  trong 2 tháng thì lượng mưa cho 1 m2 bề mặt trong 2 tháng: 1,440*2/12 = 0,24 m3 Khối lượng riêng của nước là ρ=0,997 tấn/m3. Do đó lượng nước xâm nhập do mưa là  0,241 tấn  Trong giai đoạn đóng cửa bãi rác G n,m = (X – Z – R – ΔGẩm)* F * ρ (tấn/ tháng) Trong đó  X: lượng nước mưa hàng tháng (m/tháng) =  = 0,21 (m/tháng) Z: lượng mưa bay hơi tương ứng (m/tháng) =  = 0,0874 (m/tháng) R: lượng nước hình thành dòng chảy mặt (m) R = α*X (trong đó α là hệ số dòng chảy phụ thuộc vào mặt phủ. Đối với   lớp đất phủ  trên cùng giả  thiết là được trồng cỏ  và các loại cây khác. Khi đó  lượng nước chảy theo bề mặt R= 0,22X) ΔGẩm ­  độ ẩm thiếu hụt của lớp đất phủ (m) 40 Độ  thiếu hụt  ẩm của lớp đất phủ  phụ  thuộc vào khả  năng giữ  nước của lớp  phủ Khả năng giữ nước của lớp đất phủ được xác định theo cơng thức sau: Mn,giữ = (D chứa – D chứa giảm) *D0*h Trong đó: Mn,giữ: lượng nước giữ lại ở lớp đất phủ, m Dchứa: hệ số dung tích chứa Dchứa giảm : hệ số chứ giảm dần theo thời gian h: độ cao của lớp phủ, lấy h =1m D0: độ chứa nước đỗi với 1m lớp đất phủ. Chọn D0 = 0,25 m/m Nếu dùng lớp đất phủ là đất sét pha, độ dóc lớp phủ trên cùng là 1,5% thì   Dchứa =31%, Dchứa giảm = 15%.  Như vậy:  Mn,giữ = (0,31­0,15)*0,25*1= 0,04 m Với độ  ẩm chứa trong đất phủ vào khoảng 60% dung tích chứa, ta có độ  ẩm thiếu hụt đỗi với lớp phủ trên cùng là: ΔGẩm = (Dchứa*0,6 – Dchứa giảm)*D0*h = (0,31*0,6­0,15)*0,25*1 = 0,009m Lượng  nước hình thành dòng chảy bề mặt của 1 lớp trong 2 tháng là:  R =  *2* 0,22 = 0,0913 m Do vậy: Gn,m= (2*0,21­2*0,0874­0,0913­0,009)*1* 0,997 = 0,144 tấn b Xác định lượng rác khơ và ẩm chứa trong thể tích rác ứng với 1m2 bề mặt Lượng  ẩm chứa trong thể  tích rác  ứng với 1 m  bề  mặt của một lớp xác định  theo cơng thức sau: Gẩm = mrác*φ Trong đó: mrác : khối lượng rác ứng với 1m2 bề mặt lớp thứ 1 (tấn) φ: phần trăm lượng ẩm có trong rác - Khối lượng rác ứng với 1m2 bề mặt của 1 lớp được xác định như sau mrác =   (tấn) Trong đó:  Mrác – lượng tác được chơn ở bãi chơn lấp (14.229.464 tấn) Sbãi – diện tích của bãi (64ha = 640.000 m2) 41 hlớp – độ cao của lớp rác Độ cao của lớp rác chưa kể đến lớp vật liệu phụ chính là chiều cao của   bãi chơn lấp đã chọn: h = 25m Trong đó: Lớp thứ nhất có chiều dày: 5m Lớp thứ 2, 3 có chiều dày: 3,5m Lớp thứ 4, 5, 6, 7, 8, 9 có chiều dày: 2m.  Phần trăm lượng ẩm có trong rác được tính theo cơng thức: φ =   Trong đó: Gr, ướt: Khối lượng rác ướt (tấn) Gr, khơ: Khối lượng rác khơ (tấn) Coi độ ẩm trong phần vơ cơ là khơng đáng kể. Như vậy φ =  = 0,4894 Kết quả tính tốn được trình bày theo bảng sau: Lớp 2, 3 4, 5, 6, 7, 8, 9 mrác (tấn) 4,447 3,113 1,779 Gẩm (tấn) 2,176 1,523 0,870 Gr, khô (tấn) 2,271 1,590 0,909 c Xác định lượng nước bổ sung do việc tưới dung dịch EM Theo báo cáo của URENCO, lượng dung dịch EM sử dụng cho 1 tấn rác khoảng  30 lít. Một lít EM thứ cấp (93% nước, 6% rỉ đường, 1% EM sơ cấp) được pha lỗng 500   lần để phun vào rác. Như vậy,1 lít dung dịch EM có khoảng 0,99 lít nước Lượng nước bổ sung đối với 1 tấn rác là :  Gn,EM = 30*0,99*0,997 = 0,0296 tấn/tấn rác Lượng nước bổ sung đối với thể tích rác ứng với 1m2 của từng lớp là: - Lớp 1: Gn,EM = mrác* 0,0296 = 4,447 * 0,0296 = 0,132 tấn/m2 - Lớp 2, 3: Gn,EM = mrác* 0,0296 = 3,113 * 0,0296 = 0,0921 tấn/m2 - Lớp thứ 4, 5, 6, 7, 8, 9: Gn,EM = mrác* 0,0296 = 1,779 * 0,0296 = 0,0527 tấn/m2 42 d Xác định lượng nước tiêu hao do phản ứng hình thành khí bãi rác  Phương trình phản  ứng hình thành khí bãi rác đối với thành phần rác phân hủy   sinh học nhanh như sau: C34H40O16N +  16,75 H2O →  17,625 CH4   + 16,375 CO2  + NH3         718          301,5 Theo phản ứng trên ta có lượng nước tiêu hao đối với 1 tấn rác khơ là: Gn,th =  = 0,42 tấn H2O/tấn rác khơ: Theo tính tốn   trên, cứ  1 tấn rác khơ thì tạo ra 1.056 m3 khí. Như  vậy, lượng  nước tiêu hao để tạo ra 1m3 khí từ rác khơ đối với 1 tấn rác đem chơn lấp là: Gn,th =  = 0,0004 tấn/m3  Phương trình phản  ứng hình thành khí bãi rác đối với thành phần rác phân hủy   sinh học chậm như sau:  C31H40O15N + 14,25 H2O → 16,375 CH4 + 14, 625 CO2 + NH3        666         256,5 Tương tự như trên ta có lượng nước tiêu hao để tạo ra 1m3 khí từ rác khơ đối với  1 rác đem chơn lấp là: Gn,th =  = 0,0004 (tấn/m3) Vậy: Tổng lượng nước tiêu hao cho sự hình thành 1m 3 khí đối với 1 tấn rác đem   chơn lấp là: Gn,th = 0,0004 + 0,0004 = 0,0008 (tấn/m3) e Xác định lượng nước bay hơi theo khí bãi rác Khí bãi rác bão hòa hơi nước, do vậy lượng hơi nước có trong khí bãi rác được  lấy xấp xỉ bằng lượng nước bão hòa trong khơng khí.  Ở điều khiện nhiệt độ là 41oC, ta có lượng hơi nước bão hòa trong khí là: Gn,bh = 0,0538kg/m3 = 0,0538.10­3 tấn/m3 f Xác định khối lượng riêng của khí bãi rác Khối lượng riêng đối với một hỗn hợp khí được xác định theo cơng thức  sau: ρk = Σ vi × pi Trong đó 43 νᵢ ­ nồng độ phần thể tích của các cấu tử thành phần ρᵢ ­ khối lượng riêng của các cấu tử thành phần Coi thành phần khí gas gồm chủ  yếu là CH4 (50%) và CO2  (50%). Khối  lượng riêng của các cấu tử thành phần được xác định theo cơng thức sau: ? =    Trong đó: M – khối lượng mol của cấu tử khí (kg/kmol) T – nhiệt độ của khơng khí (oK) P,P0 – áp suất khí ở điều kiện làm việc và điều kiện tiêu chuẩn Đối với khí CH4:   ? =  = 0,621 (kg/m3)  Đối với khí CO2:    ? =  = 1,708 (kg/m3) Vậy khối lượng riêng của hỗn hợp khí là: ρk = 0,621 × 0,5 + 1,708 × 0,5 = 1,1648 kg/m3 = 1,1648×10­3 tấn/m3 g Xác định lượng đất phủ đối với 1m2 bề mặt lớp rác Đất phủ được sử dụng ở đây là sét pha đất. Khối lượng riêng trung bình của lớp   vật liệu phủ ρ = 2,6 tấn/m3. Khối lượng đất phủ với từng lớp là: Mvlphủ = h×ρ×F = 0,2×2,6×1 = 0,52 (tấn/m2) Riêng với lớp phủ  trên cùng có độ  dày 1m. tính tương tự  ta có khối lượng đất   phủ trên cùng là m2 = 2,6 tấn/m2 44 CHƯƠNG 4:  VẬN HÀNH BÃI CHƠN LẤP IV.1. Vận hành bãi chơn lấp IV.1.2. Giai đoạn hoạt động của bãi chơn lấp Chất thải được chở đến bãi chơn lấp phải được kiểm tra phân loại và tiến hành  chơn lấp ngay, khơng để q 24 giờ. Chất thải phải được chơn lấp theo đúng quy định,  đúng ơ chơn lấp. Chất thải trước khi được chơn phải được kiểm sốt định lượng chất  thải bằng hệ thống cân điện tử Chất thải phải được chơn lấp thành các lớp riêng rẽ và ngăn cách nhau bằng các   lớp đất phủ Thi cơng hố rác: - Thực hiện thi cơng từ hố rác đầu tiên ở  vị  trí đã được thiết kế theo mặt   bằng bố trí - Khi rác được đổ vào hố 1 thì tiến hành thi cơng hố 2. Đất đào lên từ hố 2   được dung để  làm lớp phủ    hố  1. Cứ  như  vậy các hố  chơn trình tự  được   thực hiện - 45 Rác thải đổ xuống hố chôn theo phương pháp đổ lấn dần Các phương tiện vận chuyển chất thải rắn sau khi đổ chất thải vào bãi chôn lấp  cần phải được rửa sạch sẽ trước khi ra khỏi phạm vi bãi chôn lấp Hệ  thống thu gom và xử  lý nước thải phải thường xuyên hoạt động và được   kiểm tra, duy tu, sửa chữa định kỳ đảm bảo cơng suất thiết kế Cho phép sử dụng tuần hồn nước rác ngun chất từ hệ thống thu gom của bãi   chơn lấp hoặc bùn đặc sệt phát sinh ra từ hệ thống xử lý nước rác trở  lại tưới lên bãi   chơn lấp IV.1.2. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chơn lấp Việc đóng cửa bãi chơn lấp rác được thực hiện khi: - Lượng rác thải được chơn trong bãi chơn lấp đã đạt được dung tích lớn   nhất như thiết kế kỹ thuật - Cơ quan vận hành (chủ vận hành) bãi chơn lấp khơng muốn tiếp tục vận   hành bãi rác - Bãi rác đóng cửa vì những lý do khác Việc đóng bãi chơn lấp được tiến hành theo các ngun tắc sau: - Cơ  quan vận hành bãi chơn lấp phải gửi cơng văn tới cơ  quan có thẩm   quyền quản lý mơi trường thơng báo chính xác thời gian đóng bãi - Trong thời hạn 6 tháng kể từ  ngày đóng bãi, chủ  vận hành phải đệ  trình   cơ quan có thẩm quyền về mơi trường một bản báo cáo về hiện trạng đóng bãi   Nội dung báo cáo về các vấn đề sau: + Hiện trạng hoạt động và khả năng vận hành của tất cả các hệ thống, cơng  trình trong bãi chơn lấp + Việc tn thủ các tiêu chuẩn về nước thải, nước rỉ rác thải ra mơi trường,   chất lượng nước ngầm cũng như khí bãi rác + Việc tn thủ những quy định hiện hành về trình đóng bãi Sau khi kết thúc giai đoạn chơn lấp và đóng bãi được khoảng ít nhất 15 năm, mặt   bằng bãi sẽ được thiết kế thành một cơng viên hay một sân bóng, bãi đỗ xe hoặc nơi vui   chơi, giải trí. Khi quyết định lựa chọn sử dụng lại bãi, cần chú ý những mục tiêu chính  như: 46 - Khơi phục lại sự màu mớ của đất - Thiết kế và xây dựng một cách hài hòa giữa khu vực bãi và xung quanh - Đảm bảo mơi trường cho hệ sinh thái tồn tại và phát triển - Đem lại lợi nhuận sau khi tái sử dụng khơng gian bãi IV.2. Quan trắc mơi trường bãi chơn lấp Tất cả bãi chơn lấp đều phải quan trắc về mơi trường và tổ  chức theo dõi biến   động mơi trường trong khu vực bãi chơn lấp Quan trắc mơi trường bao gồm việc qan trắc mơi trường khơng khí, mơi trường  nước, mơi trường đất và hệ  sinh thái, mơi trường lao động, sức khỏe cộng đồng khu  vực lân cận. Vị  trí các trạm quan trắc cần đặt   các điểm đặc trưng có thể  xác định   được các diễn biến của mơi trường ảnh hưởng của bãi chơn lấp tạo nên IV.2.1. Các trạm quan trắc mơi trường nước a Nước mặt: trong bãi chơn lấp phải bố trí ít nhất hai trạm quan trắc nước mặt  ở  dòng chảy nhận nước thải của bãi chơn lấp - Trạm thứ  nhất: nằm   đầu mương thu nguồn nước thải mặt của bãi  chôn lấp từ 15­20m - Trạm thứ  2: nằm cuối mương thu, gần cửa xả  nước thải của bãi chôn   lấp từ 15­20m b Nước ngầm - Trạm quan trắc nước ngầm bố trí theo hướng dòng chảy từ phía thượng   lưu đến hạ lưu bãi chơn lấp, cần ít nhất là 4 lỗ quan trắc - Cần bố  trí ít nhất 4 trạm quan trắc (giếng khơi hoặc khoan lỗ)   mỗi   điểm dân cư quanh bãi chơn lấp c Nước thải:  vị  trí các trạm quan trắc được bố  trí đảm bảo sao cho quan trắc   được tồn diện chất lượng nước thải   đầu vào và đầu ra khỏi khu xử  lý. Cụ  thể là: + Một trạm đặt tại vị trí trước khi vào hệ thống xử lý + Một trạm đặt tại vị trí sau xử lý, trước khi thải ra mơi trường xung quanh IV.2.2. Các trạm quan trắc mơi trường khơng khí a Vị trí các trạm quan trắc: Các trạm theo dõi mơi trường khơng khí được bố trí   như sau: bên trong các cơng trình và nhà làm việc trong phạm vi của bãi chơn lấp  47 cần bố  trí mạng lưới tối thiểu 4 điểm giám sát khơng khí bên ngồi các cơng  trình và nhà làm việc trong phạm vi bãi chơn lấp b Chế độ quan trắc (khi chưa có trạm quan trắc tự động): 3 tháng/lần Thơng số đo: bụi, tiếng ồn, nhiệt độ, khí phát thải theo tiêu chuẩn Việt Nam KẾT LUẬN Hiện nay tình hình thu gom rác thải tại Đà Nẵng đang ngày càng được cải thiện,   tỷ lệ thu gom ở mức cao là 90%. Phương pháp chơn lấp nếu được áp dụng sẽ có những   hiệu quả đáng kể trong việc giải quyết lượng rác thải lớn còn tồn đọng. Tuy nhiên với   mức độ gia tăng dân số nhanh 2,96% và đời sống người dân ngày càng được nâng cao thì   khối lượng rác phát sinh cũng tăng lên nhanh chóng. Phương pháp chơn lấp hợp vệ sinh   chỉ là phương pháp tạm thời do ưu điểm nổi trội của nó như xử lý và tiêu hủy chất thải  rắn đơn giản nhất, ít chi phí đầu tư và vận hành.  Vấn đề cần giải quyết ở đây là để xây dựng bãi chơn lấp cần sử dụng diện tích  đất lên đến 100 ha và nếu vận hành khơng tốt có khả năng gây ơ nhiễm mơi trường cao   Vậy để phát triển bền vững­bảo vệ mơi trường thì chính quyền Đà Nẵng cần có chính   48 sách quan tâm tới vấn đề  quản lý và xử  lý chất thải rắn bằng các phương pháp khác  hiệu quả kinh tế và tốn ít diện tích đất sử dụng hơn Về  bản thân, trong q trình thực hiện đồ  án này, nhờ  sự  giúp đỡ  của thầy cơ   giáo trong bộ  mơn, với các tài liệu tìm được, đã giúp em hiểu rõ hơn về  việc thiết kế  một bãi chơn lấp, cách tra số liệu, xử lý số liệu,… để hồn thành đồ án được giao.  Em xin trân thành cảm ơn TÀI LIỆU THAM KHẢO Báo cáo mơi trường quốc gia 2011­Chất thải rắn GS.TS. Trần HIếu Nhuệ, Quản lý chất thải rắn­tập 1: Chất thải rắn đơ thị, Nhà  xuất bản Xây dựng, 2011 Thơng tư liên tịch số 01/2001/TTLT­BKHCNMT­BXD, ngày 18/01/2001 Niêm giám thống kê 2010 Báo cáo mơi trường quốc gia 2010­Tổng quan mơi trường Việt Nam TCXDVN 261:2001, Bãi chơn lấp chất thải rắn­Tiêu chuẩn thiết kế Environmental Resource Ltd., “Đánh giá  ĐTM­Những quy trình cơ  bản đối với   các nước đang phát triển” London, 1988 49 Nguyễn Võ Châu Ngân, Tính tốn phát thải metan từ rác thải sinh hoạt khu vực   nội ơ Thành phố  Cần Thơ, Khoa mơi trường và tài ngun thiên nhiên, Trường   Đại học Cần Thơ, 2014 50 ... rỉ rác là nguồn lây nhiễm tiềm tàng cho mơi trường đất, nước và khơng khí, do vậy chưa   được coi là bãi chơn lấp hợp vệ sinh Với nhiệm vụ mơn học đề  ra, đồ án này sẽ giới thiệu về bãi chơn lấp rác thải sinh hoạt hợp vệ sinh cho một đơ thị 750 nghìn dân. .. thiết kế và vận hành bãi chơn lấp phế thải hợp vệ sinh vì vậy các bãi chơn lấp rác thải hợp vệ sinh nhất thiết phải có một hệ  thống thu gom và xử  lý tất cả  các khí sinh học   sinh ra từ bãi đảm bảo u cầu giới hạn cho phép sao cho:  Nồng độ của khí metan sinh. .. Các thành phố, thị xã, thị trấn, thị tứ… Từ quy mơ nhỏ đến  lớn Khoảng cách tối thiểu từ vành đai cơng trình tới các bãi chon lấp (m) Bãi chôn lấp vừa  Bãi chôn lấp rất  Bãi chôn lấp lớn và nhỏ