Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường bãi chôn lấp chất thải rắn ngọc sơn, huyện quỳnh lưu, tỉnh nghệ an và đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường

LỜI CAM ĐOAN Tên là: Nguyễn Thu Hà Lớp: 23KHMT21 Mã HV: 1582440301004 Chuyên ngành đào tạo: Khoa học môi trường Mã số: 60440301 Tôi xin cam đoan luận văn tơi thực hướng dẫn TS Ngô Trà Mai PGS.TS Bùi Quốc Lập với đề tài nghiên cứu luận văn: “Đánh giá trạng chất lượng môi trường bãi chôn lấp chất thải rắn Ngọc Sơn, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An đề xuất biện pháp bảo vệ môi trường” Đây đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với đề tài luận văn trước đây, đó, khơng phải chép luận văn Nội dung luận văn thể theo quy định Các số liệu, nguồn thông tin luận văn điều tra, trích dẫn đánh giá Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung tơi trình bày luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2017 NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN Nguyễn Thu Hà i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Ngơ Trà Mai PGS.TS Bùi Quốc Lập, giảng viên hướng dẫn đề tài luận văn, tận tình bảo, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực hoàn thành nội dung đề tài luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tồn thể thầy giáo Khoa Mơi trường Trường Đại học Thủy Lợi người cho tác giả kiến thức kinh nghiệm suốt trình học tập trường để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Luận văn khơng thể hồn thành không nhận cho phép, tạo điều kiện giúp đỡ nhiệt tình Cán Trung tâm Vật lý Công nghệ Môi trường – Viện Vật lý, giúp phân tích kết mẫu trạng Bãi chôn lấp chất thải rắn Ngọc Sơn, xã Ngọc Sơn, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An Đồng thời, xin cảm ơn anh, chị Ban quản lý Bãi chôn lấp chất thải rắn Ngọc Sơn, xã Ngọc Sơn, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An tạo điều kiện cho khảo sát thu thập tài liệu để có liệu phục vụ cho luận văn Sau cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân bạn bè quan tâm, chia sẻ khó khăn động viên tơi q trình thực luận văn Mặc dù cố gắng hoàn thành luận văn tất nhiệt nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi sai sót Vì vậy, tơi mong nhận đóng góp thầy cô bạn để luận văn hoàn thiện Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Người thực Nguyễn Thu Hà ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu .2 Nội dung phương pháp nghiên cứu 4.1 Nội dung nghiên cứu 4.2 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan BCL .4 1.1.1 Khái niệm chung BCL 1.1.2 Phân loại BCL[5] 1.1.2.1 Phân loại theo cấu trúc 1.1.2.2 Phân loại theo chức 1.1.2.3 Phân loại theo địa hình 1.1.2.4 Phân loại theo CTR tiếp nhận .5 1.1.2.5 Phân loại theo kết cấu 1.1.2.6 Phân loại theo quy mô 1.1.3 Quy trình vận hành BCL CTR hợp vệ sinh .6 1.1.4 Các phương pháp xử lý CTR sinh hoạt .8 1.2 Công tác quản lý BCL giới Việt Nam 1.2.1 Công tác quản lý BCL giới 1.2.2 Công tác quản lý BCL Việt Nam 10 1.3 Một số vấn đề môi trường chủ yếu bãi rác nước ta 13 1.3.1 Ảnh hưởng BCL tới môi trường nước 13 1.3.2 Ảnh hưởng BCL tới môi trường đất 15 1.3.3 Ảnh hưởng BCL tới mơi trường khơng khí 16 iii 1.3.4 Ảnh hưởng BCL đến sức khỏe cộng đồng 18 1.3.5 Các cơng việc thực sau đóng BCL 18 1.3.6 Ảnh hưởng BCL tới biến đổi khí hậu 19 CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG HOẠT ĐỘNG VÀ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHU VỰC BCL CTR NGỌC SƠN, HUYỆN QUỲNH LƯU, TỈNH NGHỆ AN 20 2.1 Giới thiệu xã Ngọc Sơn BCL CTR Ngọc Sơn 20 2.1.1 Giới thiệu xã Ngọc Sơn, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An 20 2.1.1.1 Điều kiện tự nhiên 20 2.1.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 21 2.2 Hiện trạng BCL CTR Ngọc Sơn 22 2.3 Hiện trạng công tác quản lý BCL CTR Ngọc Sơn 31 2.4 Hiện trạng chất lượng môi trường khu vực nghiên cứu 31 2.4.1 Hiện trạng môi trường khơng khí 33 2.4.2 Hiện trạng môi trường nước 37 2.4.3 Hiện trạng môi trường đất 42 2.5 Dự báo khối lượng CTR phát sinh địa bàn huyện Quỳnh Lưu 46 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG BCL CTR NGỌC SƠN, HUYỆN QUỲNH LƯU, TỈNH NGHỆ AN 57 3.1.1 Cơ sở thực tiễn 57 3.1.2 Cở sở pháp lý 59 3.2 Các biện pháp quản lý 60 3.2.1 Các công cụ pháp luật 60 3.2.2 Nâng cao lực quản lý môi trường BCL Ngọc Sơn 61 3.2.3 Biện pháp giáo dục, truyền thông môi trường 62 3.3 Các biện pháp kỹ thuật 63 3.3.1 Phân loại CTR nguồn 64 3.3.2 Thực việc chôn lấp CTR BCL CTR Ngọc Sơn theo báo cáo ĐTM phê duyệt 66 3.3.3 Cải tạo hệ thống xử lý NRR BCL Ngọc Sơn 67 3.3.4 Xử lý đốt rác phát điện 69 3.3.4.1 Lựa chọn công nghệ đốt 70 iv 3.3.4.2 Dây chuyền công nghệ Cool Plasma Adaptive ARC 71 3.3.4.3 Những sản phẩm từ lò đốt plasma [17] 74 3.3.4.4 Biện pháp xử lý loại CTR trơ tro lò đốt, 74 3.3.4.5 Giảm thiểu mùi hôi phát sinh từ bể chứa rác .76 3.3.4.6 Xử lý khí thải lò đốt rác .76 3.3.4.7 Quy trình xử lý NRR 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .90 Kết luận 90 Kiến nghị .91 TÀI LIỆU THAM KHẢO .92 PHỤ LỤC 94 PHỤ LỤC 94 PHỤ LỤC 109 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Các bước quy trình vận hành BCL CTR hợp vệ sinh [5] Hình 2.1 Sơ đồ Vị trí BCL CTR Ngọc Sơn – Theo đồ hành xã Ngọc Sơn, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An 24 Hình 2.2 Hiện trạng BCL CTR Ngọc Sơn 25 Hình 2.3 Sơ đồ thu gom thoát nước 26 Hình 2.4 Mương nước mưa bao quanh BCL CTR Ngọc Sơn 27 Hình 2.5 Ao thu NRR 27 Hình 2.6 Vị trí hịa lẫn NRR từ mương dẫn nước khe Lèn Ngồi 27 Hình 2.7 Đường điện đường giao thơng BCL CTR Ngọc Sơn 28 Hình 2.8 Các bước quy trình vận hành BCL CTR Ngọc Sơn 29 Hình 2.9 Sơ đồ thu gom xử lý NRR BCL CTR Ngọc Sơn 30 Hình 2.10 Sơ đồ tổ chức quản lý BCL CTR Ngọc Sơn 31 Hình 2.11Vị trí lấy mẫu trạng BCL CTR Ngọc Sơn 45 Hình 3.1 Sơ đồ tổ chức quản lý BCL CTR Ngọc Sơn sau điều 61 Hình 3.2 Phân loại rác thải nguồn theo phương án 65 Hình 3.3 Phân loại rác thải nguồn theo phương án 66 Hình 3.4 Sơ đồ quy trình xử lý NRR tạm thời BCL Ngọc Sơn sau cải tạo 68 Hình 3.5 Sơ đồ cơng nghệ Cool Plasma Adaptive ARC 72 Hình 3.6 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất gạch block dịng thải 75 Hình 3.7 Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý NRR BCL CTR Ngọc Sơn 78 Hình 3.8 Sơ đồ cân nước bể chứa rác 82 Hình 3.9 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải BCL CTR Ngọc Sơn 88 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại BCL theo diện tích [5] .6 Bảng 1.2 Các phương pháp xử lý CTR phổ biến khu vực Đông Nam Á [6] 10 Bảng 1.3 Thành phần nước rò rỉ BCL hoạt động thời gian [9] 14 Bảng 1.4 Tỷ lệ thành phần khí sinh chủ yếu từ BCL [11] 17 Bảng 2.1 Tọa độ điểm khép góc BCL CTR Ngọc Sơn 23 Bảng 2.2 Hiện trạng sử dụng đất BCL CTR Ngọc Sơn 23 Bảng 2.3 Thiết bị đo đạc lấy mẫu phân tích 32 Bảng 2.4 Vị trí lấy mẫu khơng khí khu vực BCL CTR Ngọc Sơn 34 Bảng 2.5a Chất lượng khơng khí khu vực BCL CTR Ngọc Sơn 34 Bảng 2.5b Chất lượng khơng khí khu vực xung quanh BCL CTR Ngọc Sơn 36 Bảng 2.6 Vị trí lấy mẫu môi trường nước .37 Bảng 2.7 Kết phân tích chất lượng nước mặt BCL CTR Ngọc Sơn 38 Bảng 2.8 Kết phân tích chất lượng nước ngầm BCL CTR Ngọc Sơn 40 Bảng 2.9 Vị trí lấy mẫu môi trường nước thải BCL CTR Ngọc Sơn 41 Bảng 2.10 Kết phân tích chất lượng NRR BCL CTR Ngọc Sơn 41 Bảng 2.11 Vị trí lấy mẫu đất BCL CTR Ngọc Sơn .42 Bảng 2.12 Kết phân tích chất lượng mơi trường đất BCL CTR Ngọc Sơn 43 Bảng 2.13 Dự báo tỷ lệ tăng dân số huyện Quỳnh Lưu tỉnh Nghệ An đến năm 2030[12] .46 Bảng 2.14 Dự báo dân số huyện Quỳnh Lưu phát sinh đến năm 2030 46 Bảng 2.15 Lượng CTR sinh hoạt phát sinh tỷ lệ thu gom CTR sinh hoạt huyện Quỳnh Lưu theo giai đoạn[13] [14] .47 Bảng 2.16 Dự báo khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh địa bàn huyện Quỳnh Lưu .48 Bảng 2.17 Tỷ lệ tăng trưởng tỷ lệ thu gom CTR sinh hoạt ngành thương mại – dịch vụ huyện Quỳnh Lưu [13] [14] .49 Bảng 2.18 Dự báo khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh từ ngành thương mại – dịch vụ huyện Quỳnh Lưu đến năm 2030 50 Bảng 2.19 Lượng chất thải CTR y tế phát sinh Việt Nam [5] 51 vii Bảng 2.20 Dự báo khối lượng CTR sinh hoạt phát sinh từ ngành y tế đến năm 2030 52 Bảng 2.21 Thành phần chất thải rắn công nghiệp[15] 53 Bảng 2.22 Các thông số cần tính tốn cơng nghiệp huyện Quỳnh Lưu [14] 53 Bảng 2.23 Dự báo khối lượng CTR công nghiệp không nguy hại đến năm 2030 54 Bảng 2.24 Tổng khối lượng CTR sinh hoạt CTR công nghiệp không nguy hại, 55 Bảng 3.1 Nhân BCL sau bổ sung điều chỉnh 62 Bảng 3.2 Tổng hợp so sánh số công nghệ đốt 70 Bảng 3.3 Thống kê kích thước bể hệ thống xử lý 86 viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BCL Bãi chôn lấp BVMT Bảo vệ môi trường BVTV Bảo vệ thực vật CBCNV Cán công nhân viên CTR Chất thải rắn CTNH Chất thải nguy hại ĐTM Đánh giá tác động môi trường NRR NRR NXB Nhà xuất ODA Official Development Assistance QCKTQG Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN Quy chuẩn Việt Nam SCR Song chắn rác TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam UBND Uỷ ban nhân dân ix Giá trị đầu vào đầu thông số sau qua hồ chứa NRR thể Bảng sau: Bảng Giá trị đầu vào đầu thông số sau qua hồ chứa NRR BOD TT Thôngsố Đơn vị COD NH +-N Tổng N Giá trị đầu vào mg/l 3.304 4.956 80,3 238 Hiệu suất xử lý % 15 15 15 15 Giá trị đầu mg/l 2.808,4 4.212,6 68,3 202,3 Bể UASB UASB – bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua lớp bùn (Upflow anaerobic sludge blanket) Mơ hình bể hình trụ trịn gồm phần: phần phân huỷ phần lắng Nước thải phân phối vào từ đáy bể ngược lên qua lớp bùn sinh học có mật độ vi khuẩn cao Khí sinh q trình phân huỷ kỵ khí thu vào phễu tách khí lắp đặt phía Để thu khí tập trung vào phễu khơng vào ngăn lắng, cần thiết có hướng dịng Sau hồ chứa NRR nồng độ chất nhiễm dịng thải giảm phần, đồng thời thông số đầu vào bể UASB sau: COD: 4.212,6 mg/l; BOD : 2.808,4 mg/l; Q = 80m3/ngđ Hiệu suất xử lý COD bể UASB lên tới 80% Chọn hiệu suất xử lý 75% Đầu vào bể UASB C = 4.212,6 mg COD/l Theo [11] thực nghiệm mơ hình pilot rút kết sau: - Bùn nuôi cấy ban đầu lấy từ bùn bể phân huỷ kỵ khí từ trình xủa lý nước thải sinh hoạt cho vào bể với hàm lượng 30kgSS/m3; - Tỉ lệ MLVS/MLSS bùn bể UASB =0,75; - Tải trọng bề mặt phần lắng 10m3/m2.ngày; - Ở tải trọng thể tích L = 6kg COD/m3.ngày, hiệu khử COD đạt 75%; - Lượng bùn phân huỷ kỵ khí cho vào ban đầu có TS=5%; 95 Để giữ cho lớp bùn hoạt tính trạng thái lơ lửng, tốc độ nước dâng bể phải giữ khoảng 0,6 - 0,9m/h Chọn v=0,7 m/h *) Diện tích bề mặt cần thiết bể 𝐴= 𝑄 80 = = 9,4𝑚2 𝐿𝑎 8,5 Chọn cạnh chiều rộng bể 2,35m, chiều dài bể 4m *) Thể tích ngăn phản ứng bể UASB 𝑄 × 𝐶0 × 0,7 80𝑚3 /𝑛𝑔à𝑦 × 4214,6𝑘𝑔𝐶𝑂𝐷/𝑛𝑔à𝑦 𝑉𝑟 = = × 0,7 = 39,3 𝑚3 𝐿0 6𝑘𝑔𝐶𝑂𝐷/𝑚3 𝑛𝑔à𝑦 × 1000𝑔 *) Chiều cao phần xử lý yếm khí 𝑉𝑟 39,3𝑚3 𝐻= = = 4,18 𝑚 𝐴 9,4𝑚2 Kích thước bể UASB tổng hợp Bảng sau: Bảng Tổng hợp tính tốn bể UASB Tên thơng số STT Đơn vị Số liệu thiết kế Cơng trình 1 Số lượng Chiều rộng bể m 2,35 Chiều dài bể m 4 Chiều cao bể m 4,18 Thể tích bể m3 39,3 Bể Anoxic Bể Anoxic có chức phân hủy chất hữu vi sinh vật mơi trường thiếu khí đồng thời giải phóng N khỏi NRR Trong bể Anoxic có dùng máy khuấy, nhằm khuấy trộng chất hữu cơ, vi sinh vật tránh trường hợp lắng cặn, với thông số đầu vào bể Anoxic sau: COD: 1053,2 mg/l; BOD : 702,1 mg/l; Tổng N: 202,3 mg/l; NH +: 68,3 mg/l; Q = 80m3/ngđ 96 *) Tính tốn thể tích bể Với Q h tb = 3,3m3/h Trong đó: Q h tb lưu lượng NRR vào Thời gian lưu nước: - h [11] Chọn thời gian lưu nước bể: t = 3h Thể tích bể: V = Q h tb*t=3,3*3= 9,9 m3 Chọn chiều cao hữu ích bể h c =3 m Chọn chiều cao bảo vệ h bv =0,5m Chiều cao bể : H= h c + h bv =3,5m Diện tích bể: = F V 9,9 = ≈ 3,3m H Chọn chiều rộng bể là: B = 1,5m, chiều dài bể L = 2,2m Vậy kích thước bể: 2,2 x 1,5 x 3,5=11,6 m3 Hiệu xử lý COD bể Anoxic 10% Hàm lượng COD lại: 1053,2 – (1053,2*10%) = 947,8 mg/m3 Hiệu xử lý BOD bể Anoxic 10% Hàm lượng BOD lại: 702,1 – (702,1*10%) = 631,9 mg/m3 Hiệu xử lý khử NH bể Anoxic 75% -80%, chọn 80% Hàm lượng NH lại: 68,3 - (68,3*80%) = 13,6 mg/m3 Hiệu xử lý tổng N bể Anoxic 75% -80%, chọn 80% Hàm lượng N lại: 202,3 - (202,3*80%) = 40,5 mg/m3 NRR bể Anoxic chủ yếu dùng xử lý N xử lý lên đến 80%, bên cạnh giảm hàm lượng N giảm nồng độ COD BOD, nhiên nồng độ COD BOD giảm khơng đáng kể Kích thước bể Anoxic tổng hợp Bảng sau: 97 Bảng Tổng hợp tính tốn bể Anoxic STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế Cơng trình 1 Số lượng Chiều dài bể m 2,2 Chiều rộng bể m 1,5 Chiều cao bể m 3,5 Thể tích bể m3 9,9 Bể Aerotank Nước thải sau xử lý bể Anoxic dẫn tiếp đến bể Aerotank Tại đây, chất hữu chưa phân hủy hoàn toàn nhờ q trình phân hủy kị khí tiếp tục vi sinh vật bể Aerotank phân hủy hiếu khí Các thơng số đầu vào bể Aerotank: Q = 80 m3/ng.đ; BOD5 = 631,9 mg/l; COD = 947,8 mg/l *) Các thơng số tính tốn cho Aerotank xáo trộn hoàn toàn Thời gian lưu bùn: θ c = − 15 ngày Tỷ số F/M: 0.2 – 0.6 kg/kg.ngày Tải trọng thể tích: 0.8 – 1.92 kgBOD /m3.ngày Nồng độ MLSS: 2500 – 4000mg/l Tỷ số thể tích lưu lượng giờ: W = − 5h Q Q Q th 0.25 − Tỷ số tuần hồn bùn hoạt tính: = BOD :BOD 20 =0.68 MLVSS: MLSS = 0.8 *) Xác định BOD đầu vào đầu bể aerotank : Ta có BOD 5vào = 631,9 mg/l 98 Chọn hiệu xử lý BOD bể Aerotank 80 % Vậy BOD 5ra = 631,9 x (1 – 80%) = 126,4 mg/l *) Tính BOD hồ tan nước đầu ra: Phương trình cân vật chất: BOD = BOD hoà tan nước đầu + BOD chất lơ lửng nước đầu Trong BOD5ra= 126,4 mg/l; SSra = 20 mg/l (giả sử 60% cặn phân hủy sinh học) BOD chứa cặn lơ lửng đầu ra: 0.6 x 20 = 12 mg/l Vậy lượng oxy cần thiết là: 12 mg/l x 1,42 mgOxy/ mg tế bào = 17,04mg/l BOD chất rắn lơ lửng đầu : 17,04 x 0,68=11,6 mg/l Vậy BOD 5ra = BOD hoà tan nước đầu + BOD chất lơ lửng đầu 126,4 mg/l =BOD 5ht +11,6 ⇒ BOD 5ht = 114,8 mg/l - Tính hiệu xử lý Hiệu xử lý tính theo tổng cộng: Etc = 631,9 − 126,4 x 100% = 80 % 126,4 - Xác định thể tích bể Aerotank Thể tích bể Aerotank xác định theo cơng thức: W θ c × Q × Y × ( BOD5vao − BOD5 ) 10 × 80 × 0, × (631,9 − 126, 4) = = 60, m3 2500 × (1 + 0, 06 × 10) X × (1 + K dθ c ) Trong đó: θ c : thời gian lưu bùn nước rác , θ c =5-15 ngày Chọn θ c =10ngày; Q : lưu lượng trung bình ngày, Q =80m3/ng.đ; Y: hệ số sản lượng bùn, Y = 0,4-0,8 mg VSS/mgBOD chọn Y = 0,6 mg VSS/mgBOD ; X: nồng độ chất lơ lửng dễ bay hỗn hợp bùn hoạt tính Đối với nước rác lấy X=2500 mg/l; K d : Hệ số phân huỷ nội bào K d = 0,06 ngày-1 - Xác định kích thước bể Aerotank : Chọn chiều cao hữu ích h = 3m, chiều cao bảo vệ h bv = 0.5m 99 Vậy chiều cao tổng cộng bể là: H = h + h bv = + 0.5 = 3,5(m) Chọn chiều dài bể L = 4,5m = B Chiều rộng B bể: W 60, = ≈ 3,9m L × H 4,5 × 3,5 Vậy kích thước bể Aerotank L x B x H = 4,5 m x 3,9 m x 3,5 m = 61,4m3 Các thông số thiết kế bể Aerotank thể Bảng sau: Bảng Các thông số thiết kế bể Aerotank Tên thông số STT Đơn vị Số liệu thiết kế Cơng trình 1 Số lượng Chiều dài bể m 4,5 Chiều rộng bể m 3,9 Chiều cao bể m 3,5 Thể tích bể m3 61,4 Bể lắng Bể lắng dùng để lắng hỗn hợp nước chắn giữ bùn hoạt tính qua xử lý bể Aerotank hay màng vi sinh chết từ bể Aerotank phần nhỏ khơng hịa tan *) Dung tích bể + Lưu lượng từ bể Aerotank vào bể lắng đứng: Q= 80m3/ngày đêm = 3,3m3/h + Chọn thời gian lắng tức thời gian lưu nước : t = 2h + Thể tích bể: V = Q x T ln x K = 3,3 x x 1,3 = 8,58 m3 Trong đó: K hệ số dung tích bể, K = 1,3 *) Diện tích tiết diện ngang vùng lắng 𝐹=𝛽× 𝑄 3,3 = 1,5 × = 3,1𝑚2 3,6 × 𝑣𝑡𝑡 × 𝑛 3,6 × 0,45 Trong đó: v tt : tốc độ tính tốn dịng nước lên (mm/s); Với SS = 2500mg/l Chọn U = 0,45 => v tt = 0,45mm/s; β : hệ số kể đến việc sử dụng dung tích bể 1,3 D/H = 1; 1,5 D/H = 1,5; n: số đơn nguyên, chọn đơn nguyên 100 *) Diện tích tiết diện ống trung tâm = f Q×t 3,3 ×15 = = 0, 42m 60 × H × n 60 ×1,98 × 60 Trong đó: t :Thời gian lưu nước ống chọn t = 15 phút (quy phạm t = 15- 20 phút) H : Chiều cao ống trung tâm, H = 0,9*H l với H : Chiều cao vùng lắng; Chọn H l = 2,2 m (qui phạm 2,2 – m) H = 0,9 x 2,2 = 1,98 *) Đường kính ống trung tâm Tổng diện tích bể lắng: F+f = 3,1 + 0,42 = 3,52 m2 Chọn bể lắng hình chữ nhật có cạnh: dài x rộng = L x B =2,2 x 1,6 + Đường kính ống trung tâm: d = 0,8m + Đường kính chắn dịng chọn đường kính ống phân phối trung tâm: D = 1,6m Khoảng cách ống trung tâm chắn dòng: chọn 0,3 m (quy phạm 0,25-0,5 m) Tấm chắn dịng có dạng hình nón có góc nghiêng với phương ngang 170 *) Ngăn chứa cặn Hc Chiều cao vùng chứa cặn:= B − b 1, − 0,3 = = 0,54m 2tgα 2tg 50 Trong đó: B = 1,6m chiều rộng đáy lớn ngăn chứa cặn; b = 0,3 chiều rộng đáy nhỏ ngăn chứa cặn Chọn chiều cao bảo vệ h bv =0,3m Chiều cao bể lắng: H = H +H c +h bv = 2,2 +0,54+0,3 = 3,04m 101 Hình Mặt cắt chi tiết bể lắng Các thông số bể lắng thể Bảng sau: Bảng Thông số thiết kế bể lắng STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế Số lượng Bể Chiều dài bể m 2,2 Chiều rộng bể m 1,6 Chiều cao bể m 3,04 Thể tích bể m3 10,7 Bể Oxi hóa Fenton Oxi hóa hợp chất hữu khó phân hủy, hợp chất vơ cịn lại nước thải nhằm làm giảm COD, BOD nước thải, tạo điều kiện để vào xử lý sinh học Các thông số đầu vào bể Oxy hóa Fenton sau: COD: 947,8 mg/l; BOD : 126,4 mg/l; Q = 80m3/ngđ Sau trình oxi hóa lượng COD giảm khoảng 70% nên hàm lượng COD sau xử lý lại là: 947,8* 30% = 284,4 mg/l *) Hiệu xử lý BOD Sau q trình oxi hóa lượng BOD giảm khoảng 70% nên hàm lượng COD sau xử lý lại là: 126,4* 30% = 37,9 mg/l 102 *) Tính kích thước bể oxi hóa Lưu lượng NRR vào bể: Q h t = 3,3 m3/h Thời gian để phản ứng oxy hóa hệ Fenton đạt kết tối ưu diễn khoảng 2h Hóa chất cho q trình phản ứng (H2SO4 98%, H2O2 0,1%, FeSO4, MnSO4 theo tỉ lệ thích hợp) cho vào bể dược hịa trộn cánh khuấy chân vịt Vậy thể tích bể trộn là: V = Q h t * t = 3,3 *2 = 6,6 m3 Chọn chiều cao làm việc : h = 2(m), chiều cao bảo vệ h bv = 0,5(m) Diện tích ngang bể: S = V/h = 6,6/2 = 3,3 (m2) Kích thước bể: L x B = 3,3 x Thể tích xây dựng bể: Vdh(tt) = dài x rộng x cao = x 2,2 x (2+0,5) = 16,5 (m3) Các thông số thiết kế bể oxi hóa Fenton thể Bảng sau: Bảng Các thông số thiết kế bể oxi hóa Fenton STT Thơng số thiết kế Ký hiệu Đơn vị Htc Chiều cao bể m Giá trị 2,5 Chiều dài bể L m 3 Chiều rộng bể B m 2,2 Thề tích bể V m 16,5 Hàm lượng đầu chất ô nhiễm NRR thể Bảng sau: Bảng Giá trị đầu hàm lượng chất có NRR QCVN 25:2009/BTNMT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Cột B BOD mg/l 37,9 50 COD mg/l 284,4 300 NH +-N mg/l 13,6 25 Tổng N mg/l 40,5 60 STT Bể lắng trung hịa Bể lắng có nhiệm vụ lắng bùn cặn sắt từ bể oxi hóa Fenton 103 *) Dung tích bể + Lưu lượng từ bể oxy hóa vào bể lắng đứng: Q= 80m3/ngày đêm = 3,3m3/h + Chọn thời gian lắng tức thời gian lưu nước: t = 2h + Thể tích bể: V = Q x T ln x K = 3,3 x x 1,3 = 8,58 m3 Trong đó: K hệ số dung tích bể, K = 1,3 *) Diện tích tiết diện ngang vùng lắng Q 3,3 F= 1,5 × 3,1m β× = = 3, × vtt × n 3, × 0, 45 Trong đó: vtt : tốc độ tính tốn dịng nước lên (mm/s);Với SS = 2500mg/l Chọn U = 0,45 => v tt = 0,45mm/s; β : hệ số kể đến việc sử dụng dung tích bể 1,3 D/H = 1; 1,5 D/H = 1,5; n: số đơn nguyên, chọn đơn nguyên *) Diện tích tiết diện ống trung tâm = f Q×t 3,3 ×15 = = 0, 42m 60 × H × n 60 ×1,98 Trong đó: t :Thời gian lưu nước ống chọn t = 15 phút (quy phạm t = 15- 20 phút); H : Chiều cao ống trung tâm, H = 0,9*H l với H : Chiều cao vùng lắng Chọn H l = 2,2 m (qui phạm 2,2 – m) ; H = 0,9 x 2,2 = 1,98 Tổng diện tích bể lắng: F+f = 3,1 + 0,42 = 3,52 m2 Chọn bể lắng hình chữ nhật có cạnh: dài x rộng = L x B =3,1 x 1,1 *) Ngăn chứa cặn Hc Chiều cao vùng chứa cặn:= B − b 1,1 − 0,3 = = 0,34m 2tgα 2tg 50 Trong đó: B = 1,1m chiều rộng đáy lớn ngăn chứa cặn; b = 0,3 chiều rộng đáy nhỏ ngăn chứa cặn Chọn chiều cao bảo vệ h bv =0,3m Chiều cao bể lắng: H = H +H c +h bv = 2,2 +0,34+0,3 = 2,84m Các thơng số thiết kế bể lắng trung hịa tổng hợp Bảng sau: 104 Bảng Thơng số thiết kế bể lắng trung hịa Tên thông số STT Đơn vị Số liệu thiết kế Số lượng Bể Chiều dài bể m 3,2 Chiều rộng bể m 1,1 Chiều cao bể m 2,84 Thể tích bể m3 10 Vậy sau q trình xử lý hóa lý, xử lý sinh học oxy hóa nâng cao, NRR sau bể oxy hóa nâng cao đạt tiêu chuẩn xả môi trường tiêu quan trọng COD, BOD, NH +, tổng N theo QCVN 25:2009/BTNMT quy định NRR Ngồi ra, sau xử lý oxy hóa nâng cao, NRR tiếp tục đưa sang hồ sinh học trước xả môi trường Bể khử trùng Sau giai đoạn xử lý học, sinh học, lý hóa học làm giảm nồng độ chất nhiễm có ctrong NRR đạt quy chuẩn số lượng vi trùng giảm đáng kể, khoảng 70 – 80% Tuy nhiên, lượng vi trùng cịn cao, NRR đưa qua bể khử trùng nhằm khử trùng VSV gây bệnh NRR *) Tính kích thước bể Thể tích bể khử trùng là: V = Q h t * t =3,3 *1/2 = 1,65 m3 Trong đó: Q h tb: Lưu lượng trung bình/giờ, Q h tb = 3,3 m /h; t: Thời gian tiếp xúc, t = 1/2h (TCVN 7957-2008); Chọn chiều cao làm việc : h = 1(m), chiều cao bảo vệ hbv = 0,5(m) Diện tích bể: S = V/h = 1,65/1 = 1,65 (m2) Kích thước bể: L x B = 1,5 x 1,1 Thể tích xây dựng bể: Vdh(tt) = dài x rộng x cao = 1,5 x 1,1 x (1+ 0,5) = 2,5 (m3) Xây dựng vách ngăn theo đường zíc zắc nhằm tạo điều kiện cho NRR tiếp xúc với hóa chất 105 Các thơng số thiết kế bể khử trùng thể Bảng sau: Bảng Thông số thiết kế bể khử trùng STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế Số lượng Bể Chiều dài bể m 1,5 Chiều rộng bể m 1,1 Chiều cao bể m 2,5 Bể nén bùn Bùn dư từ bể UASB, bể Anoxic, bể lắng, bể lắng trung hòa đưa bể nén bùn Dưới tác dụng trọng lực, bùn lắng kết chặt lại Sau nén bùn lấy đáy bể, dẫn vào máy ép sau đưa chôn lấp BCL - Khối lượng cặn từ bể chứa bùn chuyển đến bể nén bùn là: m bùn = V hh x S bùn x ρ µ x P s = 4,3 x 1,005 x 1000 x 1,3% = 56,18 kg/ngày Trong đó: V hh hỗn hợp nước bùn xử từ bể V hh = Q W +Q lắng + Q lắng trung hòa = 0,27m3 +9,75.10-3m3+4m3 = 4, 3m3 S bùn : tỉ trọng bùn so với nước S bùn = 1,005 ρ µ : khối lượng riêng nước ρ µ = 1000kg/m3 P s : nồng độ cặn tính theo cặn khô, %.P s = 0,8 -2,5% Chọn P s = 1,3% - Khối lượng bùn cực đại dẫn tới bể nén bùn là: M max =k x m bùn =1,2 x 56,18 = 67,4 kg/ngày Trong đó: k hệ số khơng điều hịa tháng bùn hoạt tính dư bể khác, k = 1,15 – 1,2 Chọn k =1,2 - Diện tích bể bể nén bùn: S = M max /U = 67,4/32 = 2,1m2 Trong đó: U Tải trọng chất rắn, U = 29– 49 (kg/m2.ngày) chọn U = 32 (kg/m2.ngày) - Diện tích bể nén bùn bao gồm phần ống trung tâm: 106 S t = 1,2 x S = 1,2,x 2,1 = 2,52m2 - Đường kính bể nén bùn: 𝐷 = � 4×𝑆𝑡 𝜋 4×2,52 =� 3,14 = 1,8𝑚 - Đường kính ống trung tâm: d = 0,15D = 0,15 x 1,8 = 0,27m - Đường kính phần loe ống trung tâm: d = 1,35; d = 1,35 x0,34 =0,46 - Đường kính chắn: d ch = 1,3d =1,3 x 0,46 =0,6 - Chiều cao phần lắng bể: H lắng = v x t = 0,05 x 10-3 x 10 x3600 =1,8m t: Là thời gian lưu bùn bể nén Chọn t=10h ; v: Là vận tốc bùn dâng v=0,5mm/s(v≤0,1m/s) - Chiều cao phần nón với góc nghiêng 45o, đường kính bể D=3,7m chọn đường kính đáy bể 0,6m bằng: h2=D/2–0,6/2 =1,8/2–0,3=0,6m Chiều cao phần bùn hoạt tính nén: Hb=h2-ho- hth =0,6–0,25–0,3=0,05m Trong đó:ho: Khoảng cách từ đáy ống loe đến tâm chắn, ho = 0.25 – 0.5 m, chọn ho =0.25m ; hth : Chiều cao lớp trung hoà, hth = 0,3m - Chiều cao tổng cộng bể nén bùn : Htc = Hlắng + h2 + h3 = 1,8 + 0,6 + 0,45 = 2,85m Trong đó: Hlắng: Là chiều cao phần lắng bể; h2: Là chiều cao phần nón với góc nghiêng 45º; h3: Là khoảng cách từ mực nước bể đến thành bể, h3 = 0,45m Nước tách bể nén bùn đưa bể điều hoà để tiếp tục xử lý Tổng hợp kích thước bể nén bùn thể Bảng sau: 107 Bảng 10 Tổng hợp tính tốn bể nén bùn Thơng số STT Kí hiệu Đơn vị Giá trị Mmax kg/ngày 67,4 Lượng bùn cực đại dẫn tới bể nén bùn Đường kính bể nén bùn D m 1,8 Đường kính ống trung tâm d m 0,27 Đường kính phần loe ống trung tâm d1 m 1,35 Đường kính chắn dch m 0,6 Chiều cao phần lắng h1 m 1,8 Chiều cao phần bùn nén Hb m 0,05 Chiều cao tổng cộng bể nén bùn Htc m 2,85 Thời gian lưu t h 10 d Thống kê kích thước bể Kích thước bể theo tính tốn thống kê đưa ra Bảng 11 sau: Bảng 11 Thống kê kích thước bể hệ thống xử lý TT Tên bể Chiều dài Chiều rộng Chiều Cao Thể tích (m) (m) (m) (m3) Bể UASB 2,35 4,18 39,3 Bể anoxic 2,2 1,5 3,5 11,6 Bể Aerotank 4,5 3,9 3,5 61,4 Bể lắng Bể oxi hóa Fenton Bể lắng trung hòa Bể khử trùng 2,2 1,6 3,04 10,7 2,2 2,5 16,5 3,2 1,1 2,84 10 1,5 1,1 1,5 2,5 108 PHỤ LỤC MẪU PHIẾU PHÂN TÍCH 109 ... mẫu trạng Bãi chôn lấp chất thải rắn Ngọc Sơn, xã Ngọc Sơn, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An Đồng thời, xin cảm ơn anh, chị Ban quản lý Bãi chôn lấp chất thải rắn Ngọc Sơn, xã Ngọc Sơn, huyện Quỳnh. .. vực chưa cải thiện Vì việc lựa chọn đề tài ? ?Đánh giá trạng chất lượng môi trường bãi chôn lấp chất thải rắn Ngọc Sơn, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An đề xuất biện pháp bảo vệ mơi trường? ?? cần thiết,... đánh giá trạng môi trường BCL CTR Ngọc Sơn, đồng thời đề xuất biện pháp BVMT áp dụng cho BCL CTR Ngọc Sơn Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá trạng hoạt động bãi chôn lấp chất thải rắn Ngọc Sơn, huyện