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. 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.
BÀI TIỂU LUẬN Môn:Công nghệ môi trường Đề tài: “phương pháp xử lý khí thải từ bãi chơn lấp rác thải sinh hoạt” PHẦN A.MỞ ĐẦU Trong xu phát triển kinh tế xã hội, với vận tốc đô thị hóa ngày tăng phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch kéo theo mức sống người dân ngày cao làm 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 mức độ nguy hại tính chất Một phương pháp xử lý chất thải rắn coi kinh tế đầu tư chi phí vận hành xử lý chất thải rắn theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh Đây phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biển quốc gia phát triển chí nhiều quốc gia phát triển Tuy nhiên Việt Nam nhiều bãi chôn lấp chưa thiết kế xây dựng theo yêu cầu bãi chôn lấp hợp vệ sinh Các bãi không kiểm sốt khí độc, mùi nguồn lây nhiễm tiềm tàng cho mơi trường khơng khí Từ vấn đề thiết em chọn đề tài “phương pháp xử lý khí thải từ bãi chơn lấp rác thải sinh hoạt” PHẦN :NỘI DUNG I khí thải bãi chơn lấp khái niêm khí bãi chơn lấp Khí bãi chơn lấp (thường gọi khí “biogas” hay khí sinh học) nhiều sản phẩm sinh từ trình phân hủy sinh học thành phần hữu chất thải bãi chôn lấp Q trình hình thành khí thải bãi chơn lấp -Q trình hình thành khí chủ yếu từ BCL xảy qua giai đoạn: Giai đoạn 1: Giai đoạn thích nghi Q trình phân hủy sinh học xảy điều kiện hiếu khí phần khơng khí bị giữ lại BCL Nguồn vi sinh vật hiếu khí kỵ khí có từ lớp đất phủ hàng ngày lớp đất phủ cuối đóng cửa BCL Bên cạnh đó, bùn từ trạm xử lý nước thải đổ bỏ BCL nước rò rỉ tuần hoàn lại BCL nguồn cung cấp vi sinh vật cần thiết để phân hủy rác thải Giai đoạn 2: Giai đoạn chuyển hóa Hàm lượng oxy BCL giảm dần điều kiện kỵ khí bắt đầu hình thành Khi mơi trường BCL trở nên kỵ khí hồn tồn, nitrate sulfate, chất đóng vai trò chất nhận điện tử phản ứng chuyển hóa sinh học, thường bị khử thành khí N2 H2S (Phương trình 1, 2, 3) 2CH3CHOHCOOH + SO4 2- → Lactate Sulfate 2CH3COOH + S2- + H2O + CO2 Acetate Sulfide (1) 4H2 + SO4 2- → S2- + 4H2O (2) S2- + 2H+ → H2S (3) Sự gia tăng mức độ kỵ khí mơi trường BCL kiểm sốt cách đo điện oxy hóa khử chất thải Q trình khử nitrate sulfate xảy điện oxy hóa khử khoảng từ –50 đến –100 mV Khí CH4 tạo thành điện oxy hóa khử dao động khoảng từ – 150 đến –300 mV Khi điện oxy hóa khử tiếp tục giảm, tập hợp vi sinh vật chuyển hóa chất hữu có rác thành CH4 CO2 bắt đầu trình giai đoạn nhằm chuyển hóa chất hữu phức tạp thành acid hữu sản phẩm trung gian khác trình bày giai đoạn Ở giai đoạn 2, pH nước rò rỉ bắt đầu giảm có mặt acid hữu ảnh hưởng khí CO2 sinh BCL Giai đoạn 3: Giai đoạn acid hóa Tốc độ tạo thành acid hữu tăng nhanh Bước thứ trình giai đoạn thủy phân hợp chất cao phân tử (như lipids, polysaccharides, protein, nucleic acids,…) thành hợp chất thích hợp cho vi sinh vật Bước thứ hai trình chuyển hóa sinh học hợp chất sinh từ giai đoạn thành hợp chất trung gian có phân tử lượng thấp mà đặc trưng acetic acid, phần nhỏ acid fulvic số acid hữu khác CO2 khí chủ yếu sinh giai đoạn Một phần nhỏ khí H2 hình thành giai đoạn Giai đoạn Giai đoạn methane hóa Các acid hữu hình thành chuyển hóa thành CH4 CO2 Giai đoạn 5: Giai đoạn phân hủy hoàn toàn Giai đoạn xảy sau chất hữu có khả phân hủy sinh học sẵn có chuyển hóa hồn tồn thành CH4 CO2 giai đoạn Khi lượng ẩm tiếp tục thấm vào phần chất thải thêm vào, q trìnhchuyển hóa lại tiếp tục xảy Tốc độ sinh khí giảm đáng kể giai đoạn hầu hết chất dinh dưỡng sẵn có bị rửa trơi theo nước rị rỉ giai đoạn trước chất cịn lại hầu hết chất có khả phân hủy chậm Khí chủ yếu sinh giai đoạn khí CH4 CO2 Bên cạnh đó, q trình xử lý nước rị rỉ sinh từ bãi chôn lấp phát sinh lượng lớn khí CH4, khơng có hệ thống thu gom xử lý lượng khí phát sinh tham gia tác động đến mơi trường Thêm vào đó, có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến sản lượng tốc độ sinh khí bãi chơn lấp Một số nhân tố bao gồm: – Thành phần cấu tạo chất thải (tức là: nồng độ cacbon, chất dinh dưỡng chất gây ức chế) độ ẩm – Mức độ xử lý sơ (như cắt giảm kích thước, tái chế, sản xuất compost, đóng ép thành kiện) – Kiểu mức độ đầm nén, phương pháp vận hành chôn lấp, loại độ dày lớp vật liệu che phủ – Khối lượng chất thải, hình dạng hình học, tính chất địa chất thủy văn cấu tạo đất vị trí bãi chơn lấp – Điều kiện khí hậu thời tiết (nhiệt độ, lượng mưa, bay hơi, cách ly) – Theo thông tin thực nghiệm, kết luận sau: – Nồng độ cacbon chất thải rắn thị biến đổi từ 325 đến 350 kg/tấn (tính theo khối lượng khơ) Số lượng cacbon phân hủy khoảng từ 56% đến 70% – Dựa kết loạt thí nghiệm tiến hành tác giả theo số số liệu khác, sản lượng khí bãi chơn lấp tối đa theo lý thuyết 300 m3/tấn chất thải thị (tính theo khối lượng ướt) II Xử lý khí bãi chơn lấp 1.Các phương án giảm thiểu phát thải ngăn ngừa ô nhiễm Cách tốt để giảm thiểu phát thải khí BCL giảm thiểu hàm lượng cacbon có chất thải cách ngăn giảm việc đổ thải chất có thành phần hữu vào bãi chôn lấp Sử dụng lị đốt chất thải rắn thị, phương pháp khí hoá, tách chọn lọc xử lý phần có chứa cacbon hữu phân huỷ Tuy nhiên Việt nam chưa có hệ thống lị đốt cho chất thải rắn sinh hoạt Việc phân loại rác thải Việt Nam chưa thể thực thiếu phương tiện vận chuyển có hệ thống phân tách rác Một phương án khác cải tiến khả ơxi hố lớp phủ bề mặt BCL Vi khuẩn lớp bề mặt chuyển mêtan thành khí cacbon dioxit Theo cách kết giảm khoảng 10 – 20% lượng thải mêtan Một chất thải hữu đổ thải, khí BCL hình thành cần phải có chi phí định cho việc giảm thiểu phát thải khí BCL Cần thiết lập hệ thống kiểm sốt thu hồi khí BCL Phân đổ rác bãi chôn lấp vừa nhỏ đủ để chứa lượng rác ngày che phủ kịp thời ngăn chặn khí nhiễm mùi mơi trường xung quanh Hệ thống thu khí nước rị rỉ thực theo ô để kịp xây dựng kịp xử lý Việc xây dựng hố chôn lấp riêng biệt cách hiệu để thu hồi khí BCL: hiệu cao kết hợp với chi phí thấp Khi ngăn khơng cịn khả chứa không phép chứa, sử dụng phương pháp thu hồi theo bề mặt giải pháp hiệu cao, mặt dù chi phí lớn Thiết lập hệ thống thu hồi nước rị rỉ kín từ bãi chơn lấp đưa hệ thống xử lý nước rò rỉ để tránh tình trạng nước rị rỉ ngồi mơi trường gây nhiễm Cùng lúc thiết lập hệ thống thu khí kín từ hệ thống xử lý kỵ khí nước rị rỉ để tránh tình trạng khí sinh gây nhiễm mơi trường khơng khí Khí thu trực tiếp từ BCL gián tiếp từ hệ thống xử lý nước rò rỉ sử dụng tập trung để sản xuất lượng đốt điều kiện kiểm soát để tránh thải thành phần độc hại vào khơng khí Phương pháp thu hồi khí để sản xuất lượng Bãi chơn lấp Hệ thống thu hồi khí bãi chơn lấp Quạt gió Máy phát điện Sơ đồ quy trình sử lý khí bái chơn lấp Việc thu hồi khí thiết kế bãi chơn lấp cho khí di chuyển bên kiểm sốt thu gom Khí thu gom sử dụng trực tiếp nhiên liệu có giá trị nhiệt lượng thấp xử lý (tinh lọc) để tạo thành nhiên liệu có giá trị nhiệt lượng cao Việc thu gom khí thực cách thiết kế kết hợp giếng thu khí đặt khoảng cách tính tốn vùng có tính thấm cao cho phép khí di chuyển vào điểm thu gom Điều thực cách lắp đặt ống thoát khí (được đục lỗ) bên bãi chơn lấp bên ngồi vỏ bọc ống thu khí bọc sỏi, sử dụng mương thu khí đổ đầy sỏi Khí dẫn khỏi bãi chơn lấp hệ thống ống dẫn đầu thu để vận chuyển khí quạt gió (bơm tạo lực hút chân khơng) để hút khí từ bãi chơn lấp lên đầu thu Giếng thu khí bãi chơn lấm Hệ thống thu gom khí bảo đảm chức nhờ việc sử dụng quạt gió Quạt gió phải vận hành cho phần chân không tạo đầu thu hệ thống thu gom khí hút khỏi bãi chơn lấp Mặc dù số khí di chuyển cách tự nhiên (khơng cần quạt hút) vào giếng thu khí nhờ áp suất bên bãi chôn lấp tương đối cao, tốc độ di chuyển chúng thấp, không đảm bảo thực chức thu gom mức Quạt gió vừa làm gia tăng lưu lượng khí hút khỏi bãi chôn lấp vừa mở rộng diện tích phục vụ hiệu giếng thu khí bãi chơn lấp Những giếng thu khí giếng bọc có đừng kính từ 0.66-1 m kéo dài xuống tận đáy bãi chôn lấp, Những vỏ bọc đục lỗ phần tiếp xúc trực tiếp với rác, vỏ bọc phải nối lồng vào đoạn ống cho mối nối giữ ngun vẹn cho dù bãi chơn lấp có tính chất sụt lún không đồng đáng kể Trong trình xây dựng giếng thu khí, xung quanh ống thu gom khí bọc sỏi Lớp sỏi bọc (hoặc vật liệu thay dạng hạt thơ) đóng vai trị lớp thu gom khí có tính thấm cao, mà nhờ đó, khí thu gom vào ống thu gom Trên đỉnh lớp sỏi phủ chặt kín lớp đất đầm chặt để ngăn cản xâm nhập khơng khí từ bên ngồi vào giếng Khí bên ngồi xâm nhập vào giếng thu khí (hay vào phần bãi chơn lấp) làm lỗng khí thu gom làm giảm giá trị nhiệt lượng làm cho trình tinh lọc khí trở nên phức tạp Trong trường hợp khí thu gom bị làm loãng, N2 thành phần khí có nồng độ gia tăng chất lượng khí bị hạ thấp Khi có diện ơxy khơng khí xâm nhập vào vấn đề nghiêm trọng Ôxy gây ức chế hoạt động vi sinh vật hình thành metan Quan trọng hơn, nồng độ ơxy gia tăng đến tỉ lệ định so với nồng độ mêtan có khả gây nổ Bố trí giếng thu khí xếp theo khả thu khí giếng thu khí, theo đặc trưng lớp đất che phủ hướng di chuyển dự kiến khí bãi chơn lấp Diện tích phục vụ giếng thu khí (nghĩa phần diện tích chơn lấp bị ảnh hưởng giếng thu khí) phụ thuộc vào tốc độ hút khí Để tránh tích luỹ khí bãi chơn lấp, số khu dân cư dựa vào điều kiện địa phương để điều chỉnh thiết kế giếng thu khí phù hợp Hệ thống thu gom khí bãi chơn lấp Hệ thơng thu gom khí bái chơn lấp phương pháp tương đối rẻ lại sử dụng khí bã chơn lấp sản xuất lượng đem lại hiệu kinh tế Ngồi ra, ta áp dung thêm phương pháp số phương phap khác để tăng hiệu xử lý khí PHẦN C KẾT LUẬN Khí bãi chôn lấp nhiêu nguyên nhân gây ô nhiễm môi trười bãi chôn lấp rắc thải sinh hoạt Để hạn chế ô nhiêm môi trường ta cần tiến hành song song phhuwng pháp xử lú ngn nhiễm Phương pháp thu hồi khí để sản xuất lượng phương pháp xử lý khí bãi chơn lấp ... đề tài ? ?phương pháp xử lý khí thải từ bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt? ?? PHẦN :NỘI DUNG I khí thải bãi chơn lấp khái niêm khí bãi chơn lấp Khí bãi chơn lấp (thường gọi khí “biogas” hay khí sinh học)... nguy hại tính chất Một phương pháp xử lý chất thải rắn coi kinh tế đầu tư chi phí vận hành xử lý chất thải rắn theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh Đây phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biển quốc... hủy chậm Khí chủ yếu sinh giai đoạn khí CH4 CO2 Bên cạnh đó, q trình xử lý nước rị rỉ sinh từ bãi chơn lấp phát sinh lượng lớn khí CH4, khơng có hệ thống thu gom xử lý lượng khí phát sinh tham