Khảo sát đánh giá hiện trạng môi trường trường đại học bách khoa và đề xuất giải pháp xây dựng mô hình đại học xanh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ THỊ THÙY DUYÊN KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÀ ĐỂ XUẤT GIẢI PHÁP XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐẠI HỌC XANH Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG 2010 Mã ngành : 60 85 06 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, 01/2013 - Cán hướng dẫn : TS Dương Xuân ảo, S ùi Xuân hành Cán phản biện 1: TS guyễn hị gọc uỳnh Cán phản biện 2: TS V guyễn uốc ình Luận văn thạc sĩ bảo vệ H I ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC S Kh M i ường - rường ại học ách hoa p ngày 26/01/2013 hành phần ội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1) PGS TS inh Xuân hắng 2) TS V guyễn uốc ình 3) TS guyễn hị gọc uỳnh 4) TS ặng Vũ ích ạnh 5) TS Dương Xuân ảo Xác nhận hủ tịch ội đồng đánh giá Luận văn ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CH TỊCH H I ĐỒNG rưởng hoa quản lý chuyên TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự d - Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ ọ tên học viên: LÊ THỊ THÙY DUYÊN MSHV:10251016 gày, tháng, năm sinh: 10/03/1987 sinh: ình ịnh hun ngành: ơng nghệ môi trường ã số : 608506 I TÊN ĐỀ TÀI: Ả S , V ỀX Ấ Ệ Ả XÂY DỰ X II NHIỆM VỤ VÀ N I DUNG: - quan lý thuyết phát triển bền vững, lý thuyết kỹ thuật sinh thái, công nghệ xanh, lượng sạch, kiến trúc xanh ác mơ hình ại học xanh hế giới - hảo sát, đánh giá tiềm phát triển mơ hình Bách Khoa hành phố hí inh ại học xanh rường ại ọc - Tổng hợp số liệu sở hệ thống hạ tầng kỹ thuật trạng môi trường khuôn viên rường hân tích đánh giá nhu cầu sử dụng lượng, quản lý nguồn phát sinh chất thải ề xuất biện pháp kỹ thuật, biện pháp quản lý nguồn phát sinh chất thải, tính tốn toán kinh tế việc sử dụng thay thế, tái sử dụng nguồn lượng III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/2011 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/11/2012 V CÁN B HƯỚNG DẪN : TS Bùi Xuân Thành, TS Dương Xuân ảo Tp HCM, ngày CÁN B HƯỚNG DẪN CH NHIỆM B TRƯỞNG KHOA tháng MÔN ĐÀO TẠO LỜI CẢM ƠN Nhìn lại năm học tập Trƣờng, thực khoảng thời gian đáng nhớ đời Thực khoảng thời gian khó khăn vừa tốt nghiệp đại học, bắt đầu làm tiếp tục theo đuổi nghiệp học tập Một chuyển biến mẻ gặp nhiều trễ ngại Trong thời gian hoàn thành luận văn nhiều lý chủ quan khách quan, Tôi tập trung đƣợc vào hoàn thành tốt nhiệm vụ thời gian sớm Nhiều lúc có ý định tạm hỗn việc nghiên cứu tiếp tục tƣơng lai Tuy khơng hài lịng thành lao động mình, thái độ học tập riêng thân nhƣng nghiên cứu sản phẩm cố gắng Để có đƣợc thành nhƣ ngày hôm Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến hai thầy hƣớng dẫn đáng kính TS Bùi Xuân Thành TS Hà Dƣơng Xuân Bảo Không giúp đỡ mặt chuyên môn, nghề nghiệp, Thầy cịn ngƣời động viên Tơi cố gắng hồn thành nhiệm vụ Bằng đam mê với nghề, trải lịng với sinh viên Thầy có lời khun sống bổ ích để Tơi tiếp tục học tập Bên cạnh Thầy hƣớng dẫn cịn có gia đình, bạn bè, anh chị em học viên cao học khóa 2010, MT05 ln ln song hành Tơi khó khăn Tơi khơng có kết nhƣ không nhận đƣợc quan tâm, giúp đỡ Xin chân thành cảm ơn Lê Thị Thùy Duyên i TÓM TẮT Hiện nay, vấn đề lo ngại lớn đặt tồn cầu tình trạng cạn kiệt tài ngun thiên nhiên, nhiễm suy thối mơi trƣờng nghiêm trọng khu công nghiệp, khu đô thị… Trƣờng đại học môi trƣờng làm việc học tập, nghiên cứu, tập trung nhiều cá nhân sử dụng nguồn lƣợng, tài nguyên thiên nhiên phát thải chất ô nhiễm Trƣờng Đại học Bách khoa – Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh trung tâm đào tạo cán kỹ thuật cơng nghệ nhà quản lý có trình độ, trung tâm nghiên cứu khoa học có tầm nhìn nƣớc khu vực Đồng thời Trƣờng Đại học Bách Khoa môt trƣờng đại học có khn viên xanh lớn Tp.Hồ chí Minh nói riêng Việt Nam nói chung Trên sở lý thuyết kỹ thuật sinh thái nghiên cứu định hƣớng phát triển mơ hình đại học xanh nƣớc, kết hợp với số liệu, sở khảo sát thực tế trƣờng Đại Học Bách Khoa vấn đề nhƣ: lƣợng (E), nƣớc (W), sinh thái (Eco), phát thải (WP), Sức khỏe (H), cộng đồng (CY); Nhằm mục tiêu đề xuất giải pháp phù hợp ứng dụng vào việc cải thiện vấn đề môi trƣờng trƣờng phát triển bền vững Trƣờng theo định hƣớng Đại Học Xanh Kết nghiên cứu đƣa đề xuất sử dụng nguồn lƣợng tiết kiệm, hệ thống quản lý nguồn phát sinh chất thải (nƣớc thải, chất thải rắn, khí thải) Đề tài có số kết luận sau: Giảm phát thải đƣợc 47,8 CO2/năm Thiết kế đƣợc hệ thống xử lý tái sử dụng nƣớc thải với công suất 650 m3/ngày.đêm, hệ thống thu hồi tái sử dụng nƣớc mƣa với công suất 828 m3/6 tháng Hệ thống ủ phân compost với công suất 1078,23 kg/ngày ii ABSTRACT People currently face to global challenges of environment, namely running out of natural resources, serious pollution and degradation of environment at industrial and urban areas, and climate change Universities are places in which many individuals not only study and research, but also consume energy and natural resources, and dispose pollutants Ho Chi Minh City University of Technology belonging to Ho Chi Minh City National University is a quite high-ranking university of science and technology in Vietnam and Southeast Asia, which supplies high-level engineers and well-understanding researchers to labor market This university is also well-known owing to its huge green campus Based on ecologic theory, domestic and international researches of developing trend of Green University model, and data of basic matters from fieldwork at Ho Chi Minh University of Technology, i.e energy (E), water (W), materials (M), ecology (Eco), waste product (WP), health (H), adaptation and mitigation (A), community (CY), this study aimed to (i) survey and evaluate current use of energy resources at Ho Chi Minh City University and Technology and (ii) propose proper solutions for improvement of environmental quality at this university and its sustainable development to So-called Green University The results suggested a model of Green University with recommendations on saving energy and managing emission sources including wastewater, solid waste and polluted air As a result, the reduction of 47,8 tons of CO2 emitted per year can be obtained Furthermore, the system of treating and reusing wastewater with 650 m3/day capacity, the system of harvesting and reusing rainwater with 828 m3/6 months capacity, and the system of composting with 1078,23 kg/day capacity were also designed and recommended operation in this study iii LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Lê Thị Thùy Duyên, học viên cao học chuyên ngành Cơng nghệ Mơi trƣờng, khóa học 2010 Tơi xin cam đoan: - Cơng trình nghiên cứu thực trƣờng Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh - Các số liệu luận văn hồn tồn trung thực chƣa đƣợc cơng bố nghiên cứu tác giả khác hay phƣơng tiện truyền thơng Tơi xin chịu hồn toàn trách nhiệm kết nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp Học viên Lê Thị Thùy Duyên iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii ASTRACT iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC HÌNH ix DANH MỤC CÁC BẢNG xi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xii CHƢƠNG GIỚI THIỆU .1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.3 PHẠM VI – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU KHÁI NIỆM LIÊN QUAN 2.1.1 Kỹ thuật sinh thái 2.1.1.1 Định nghĩa 2.1.1.2 Các quan điểm kỹ thuật sinh thái 2.1.1.3 Nguyên tắc kỹ thuật sinh thái 2.1.1.4 Phân loại kỹ thuật sinh thái 2.1.1.5 Phạm vi ứng dụng kỹ thuật sinh thái 2.1.1.6 Ưu điểm hạn chế kỹ thuật sinh thái 2.1.1.7 Ý nghĩa kinh tế môi trường 10 2.1.2 Kiến trúc xanh .10 2.1.2.1 Định nghĩa 10 2.1.2.2 Nguyên tắc kiến trúc xanh .12 v 2.1.2.3 2.1.3 Ưu điểm hạn chế kiến trúc xanh .14 Khái niệm đại học xanh khái niệm có liên quan 15 2.1.3.1 Khái niệm đại học xanh 15 2.1.3.2 Phát triển bền vững 18 2.1.3.3 Chính sách mơi trường hệ thống quản lý môi trường .20 2.1.3.4 Kiểm tốn mơi trường 21 2.1.3.5 Sản xuất 21 PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG THEO ĐỊNH HƢỚNG ĐẠI HỌC XANH 2 .24 2.2.1 Tiêu chí đánh giá Đại Học xanh 24 2.2.2 Định hƣớng phát triển đại học xanh cơng trình vào hoạt động .27 2.2.2.1 Hệ thống cấp thoát nước tái sử dụng nguồn nước 27 2.2.2.2 Hệ thống cấp điện sử dụng lượng điện hiệu 31 2.2.2.3 Hệ thống quản lý chất thải rắn 32 2.2.2.4 Hệ thống giao thông 34 2.2.3 Các mơ hình đại học xanh giới Việt Nam 36 2.2.3.1 Mơ hình đại học xanh giới .36 2.2.3.2 Mơ hình trường đại học Xanh nước 45 KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG ĐẠI HỌC XANH VÀO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MÌNH 51 2.3.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu – Trƣờng Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh 52 2.3.2 Điều kiện sở vật chất đội ngũ cán giảng viên sinh viên trƣờng .53 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 56 3.1 GIỚI THIỆU 56 vi 3.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 56 3.2.1 Hệ thống cấp điện 57 3.2.2 Hệ thống cấp thoát nƣớc lƣợng nƣớc sử dụng 59 3.2.3 Hệ thống quản lý chất thải rắn .60 3.2.4 Bản đồ có liên quan .62 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63 4.1 NĂNG LƢỢNG SỬ DỤNG 63 4.1.1 Sử dụng điện trƣờng Đại Học Bách Khoa .63 4.1.1.1 Điện tiêu thụ 63 4.1.1.2 Hiện trạng sử dụng điện Trường 66 4.1.1.3 Một số vấn đề tồn đọng việc sử dụng lượng điện Trường 71 4.1.2 Nhu cầu sử dụng nƣớc Trƣờng Đại Học Bách Khoa .72 4.1.2.1 Lượng nước sử dụng nước trường .72 4.1.2.2 Hiện trạng sử dụng nước Trường 75 4.1.2.3 Tình hình quản lý sử dụng nước mưa Trường 77 4.2 NGUỒN PHÁT SINH CHẤT THẢI 80 4.2.1 Chất thải rắn .80 4.2.1.1 Các nguồn phát sinh, thành phần chất thải rắn 80 4.2.1.2 Hiện trạng quản lý phương thức thu gom rác trường học 81 4.2.1.3 Hiện trạng Phân loại rác nguồn .83 4.2.2 Nƣớc thải .83 4.2.2.1 Nguồn phát sinh nƣớc thải 83 4.2.2.2 Thành phần nƣớc thải 84 4.2.2.3 Hiện trạng hệ thống thoát nƣớc thải trƣờng 84 4.2.3 Chất thải rắn nguy hại 84 vii phụ gia chống thấm Bể MBR Betong mac 300 + phụ gia chống thấm m3 94 3.200 300.800 Bể khử trùng Betong mac 300 + phụ gia chống thấm m3 18 3.200 57.600 Bể chứa bùn Betong mac 300 + phụ gia chống thấm m3 128 3.200 409.600 Bể rửa màng Gạch m2 2.200 4.400 10 Nắp gang Có Join cao su Cái 6.000 48.000 11 Nhà điều hành Gạch – Cột betong m2 20 2.200 44.000 12 Nhà để bơm – hóa chất Gạch – Cột betong m2 15 2.200 33.000 II CÔNG NGHỆ 1.459.700 Hầm bơm Bơm chìm 36 m3/h – 8,2m Ebara 80DML 52,2 Cái 35.000 70.000 Cái 35.000 70.000 Cái 31.350 62.700 Cái 20 1.600 32.000 42.000 42.000 Cái 18.500 37.000 Cái 34.800 69.600 Cái 35 420 14.700 Module 126 3.800 478.400 Cái 16.000 32.000 Bể điều hịa Bơm chìm Máy thổi khí Đầu phân tán khí thơ 36 m3/h – 8,2m Ebara 80DML 52,2 2,41 m3/p – 2,6kW Helwey RSS – 80 Dulex EDI – USA Bể Anoxic Máy khuấy chìm Pagina EV 0/23/P 0,55kW Cái Bể Aerotank Bơm bùn tuần hoàn nội Máy thổi khí Đĩa phân tán khí tinh 36 m3/h – 1,1kW Ebara DW VOX M150A 10,08 m3/p – 10kW Helwey RSS – 100 9” Capicity EDI – USA Bể màng MBR Màng lọc Bơm bùn tuần FP – AII15 Motimo 30 m3/h – 0,75kW hoàn Bơm nước Bơm định lượng Ebara DW VOX M100A CMB/A 1,5 M Ebara – 1,1 kW 420 l/h – 8bar OBL MC421 Cái 8.800 17.600 Cái 22.000 22.000 14.500 14.500 4.000 4.000 Bể khử trùng Bơm định lượng 23 l/h – 8bar Cái OBL MB23 Bể chứa bùn Bơm bùn thải định kỳ 30 m3/h – 0,75kW Cái Ebara CMA 0,5M Vật tư kèm theo May chắn rác 2,5mm Hệ Cái 30.000 30.000 Đường ống phân phối khí SS 304 Hệ 35.000 35.000 Khung màng Inox 304 Khung 5.000 45.000 Thiết bị đo lưu lượng Puisi K600 Cái 10.000 40.000 Đầu đo DO Apel Cái 5.000 5.000 Bồn chứa hóa chất – nước PVC – 200l Cái 1.000 2.000 Van khóa Arita – Indonesia Hệ 25.000 25.000 Ống dây cáp điện Caidici – VN Hệ 30.000 30.000 Phụ kiện (tay treo, giá đỡ…) Inox 304 Hệ 30.000 30.000 Tủ điện Misubishi – Nhật Cái 80.000 80.000 Hóa chất ban đầu Hệ 15.000 15.000 Chí phí nhân cơng Hệ 135.800 135.800 Các chi phí khác Tổng cộng (I + II) 20.000 3.584.440 3.2 Chi phí quản lý, vận hành a Chi phí điện STT Thiết bị Cơng suất Số lượng (kW) (cái) Thời gian hoạt động (h/ngày) Công suất tiêu thụ điện (kW.h/ngày) 15 33 Hầm bơm Bơm chìm 2,2 Bể điều hịa Bơm chìm 2,2 15 33 Máy thổi khí 2,6 15 37,5 15 8,25 Bể Anoxic Mấy khuấy chìm 0,55 Bể Aerotank Máy thổi khí 10 15 150 Bơm bùn tuần hoàn 1,1 15 16,5 Bể màng MBR Máy thổi khí 4,3 15 64,5 Bơm bùn 0,75 15 11,25 Bơm nước 1,1 15 16,5 Bơm định lượng 0,24 15 3,6 15 3,6 0,75 Bể khử trùng Bơm định lượng 0,24 Bể chứa bùn Bơm bùn 0,75 Tổng điện tiêu thụ 378,45 Theo báo giá tổng cơng ty điện lực Miền Nam 01/07/2012, mức chi phí điện sử dụng cho trường học 1.334 đồng/kW chưa gồm thuế giá trị gia tăng (10%) Chi phí điện vận hành: Pdn = 378,45 × 1.334 × (1 + 0,1) = 555.337,53 đồng/ngày = 202.698.200 đồng/năm b Chi phí nhân cơng Hệ thống cần nhân viên vận hành (2 chuyên viên kỹ thuật chun viên phân tích), với mức lương trung bình 5.000.000 đồng/tháng Chi phí nhân cơng: Pnc = 5.000.000 × × 12 = 180.000.000 đồng/năm c Chi phí hóa chất Hóa chất sử dụng NaOCl cho hoạt động khử trùng rửa màng  Chi phí NaOCl cho rửa màng 30g/m3 × 650m3 /ngày 1000g/kg = 19,5kg/ngày Giá NaOCl thị trường 20.000 đồng/kg Module màng rửa offline định kỳ tháng lần (2 lần/năm) Chi phí NaOCl cho rửa màng: 19,5 ×  20.000 = 780.000 đồng/năm  Chi phí NaOCl cho khử trùng 0,1057  24 × 365  20.000 = 18.520.000 đồng/năm Tổng chi phí hóa chất sử dụng năm: Phc = 780.000 + 18.520.000 = 19.300.000 đồng/năm  Tổng chi phí quản lý, vận hành năm Pql = 202.698.200 + 180.000.000 + 19.300.000 = 401.998.200 đồng/năm 3.3 Các chi phí khác  Chi phí bảo dưỡng, sửa chửa cho năm tính 2% tổng chi phí đầu tư xây dựng, máy móc thiết bị: 3.395.100.000 × 0,02 = 67.902.000 đồng/năm  Chi phí thiết kế tính 2% tổng chi phí đầu tư ban đầu: 3.395.100.000 × 0,02 = 67.902.000 đồng Tổng khoảng chi phí khác: Pk = 67.902.000 + 67.902.000 = 135.804.000 đồng Chi phí xử lý cho khối nước thải 3.4 Chi phí xây dựng khấu hao 15 năm, chi phí thiết bị khấu hao 10 năm Chi phí xử lý gồm chi phí xây dựng, thiết bị, quản lý, sửa chửa:  2.124.740.000 1.459.700.000   Pxl =  +  + 401.998.200 + 67.902.000 × 15 10    365 = 2.076.000 VND/ngày Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải: 2.076.000 650 = 3.200 đồng/m Như phí chi trả để xử lý cho 1m3 nước thải 3.200 VND PHỤ LỤC TÍNH TỐN HỆ THỐNG Ủ PHÂN COMPOST CƠNG SUẤT 1,1 TẤN/ NGÀY Tính tốn hệ thống ủ phân compost Rác thực phẩm lưu nhà chứa rác Rác thực phẩm từ nhà chứa rác chuyển qua máy để xé túi đựng rác đồng thời phân loại kích thước rác hệ thống sàng thùng quay Phần có kích thước lớn không lọt sàng chuyển qua rác thải hữu Sau băng chuyền phân loại, rác thực phẩm đưa qua máy cắt đển kích cỡ khoảng mm - 50 mm Giai đoạn thực khu vực trạm phân loại tập trung trước xe xúc chuyển rác qua khu ủ phân compost Rác thực phẩm sau gian đoạn chuẩn bị Xe xúc Bể chứa nước thải Nhà phối trộn Bơm Xe xúc Hầm ủ hiếu khí Hố thu nước rỉ rác Máy thổi khí Bơm Xe xúc Ủ chín Sàng thơ Bãi chơn lấp Sàng tinh Thành phẩm Bón trường Hình: Sơ đồ hệ thống ủ phân compost Rác thực phẩm sau giai đoạn chuẩn bị chuyển sang khu ủ phân compost, trước đem ủ hiếu khí, rác trộn với chất phụ gia để đạt tỷ lệ C/N phù hợp làm phân compost 25/1 Rác sau phối trộn xe xúc chuyển đến hầm ủ hiếu khí Sau ủ hiếu khí với thời gian từ 20 - 25 ngày, rác xúc đến khu vực ủ chín khoảng 20 - 25 ngày Việc ủ chín thực luống ủ Trong thời gian ủ nhiệt độ độ ẩm khống chế điều kiện tối ưu từ 55 - 65 0C, độ ẩm khoảng 50 - 60 % Sau ủ chín, rác đưa qua hệ thống sàng thô sàng tinh để tách phần rác thực phẩm chưa bị phân hủy trình ủ phân Các thành phần đưa đến BCL rác khó phân hủy Phần mùn compost cịn lại đưa tới mày đóng bao thành phẩm a Tính tốn thiết kế cơng trình  Tính tốn thiết kế nhà chứa rác Độ ẩm Nguồn phát sinh Khoảng dao động Đặc trưng Hộ gia đình 60 – 85 75 Các chợ 54 – 89 70 Trường học 73 – 85 79 Cơ quan 60 – 85 75 Đường phố 60 – 85 75 (Nguồn: Số liệu từ Trung Tâm Môi Trường CENTEMA, 2002) Theo nhóm nghiên cứu khảo sát được, Số lượng rác thải phát sinh trường 1.100 – 1.200 kg/ngày Trong tổng lượng rác hữu (rác thực phẩm, thực vật: lá, cỏ…) chiếm 39,8% tương đương với 477,6 kg/ngày Vì tiêu tuyển sinh số lượng sinh viên đến trường tham gia học tập dao động không nhiều nên phần thiết kế hệ thống ủ phân compost, lượng rác tăng 1,1%/năm Tính tới năm 2020 Bảng Ước tính lượng chất thải rắn hữu phát sinh đến năm 2020 Lượng phát sinh Năm Lượng phát sinh (Kg) Năm 2012 477,60 2017 769,18 2013 525,36 2018 846,10 2014 577,90 2019 930,71 2015 635,69 2020 1023,78 2016 699,25 Lượng tính tốn 1023,78 (Kg) Tổng lượng rác thực phẩm (rác thực phẩm) phân loại Trường Đại Học Bách Khoa năm 2020 1023,78 Kg/ngày Nhà chứa rác thiết kế để lưu rác ngày, công suất nhà chứa rác: Q = 1023,78 x = 3071,34 kg = 3,1 (tấn) Với khối lượng riêng rác thực phẩm 320 kg/m3, thể tích nhà chứa rác: V = 3071,34 / 320 = 9,60 (m3) Chọn chiều cao chứa rác nhà chứa rác m, diện tích nhà chứa rác cần thiết: S1 = 9,60 / = 4,8 m2 Kích thước nhà chứa rác hữu thiết kế: L x B = m x m  Tính Toán Lượng Phụ Gia Cần Thiết Để Phối Trộn Khối lượng khô khối lượng ướt nguyên tố rác thực phẩm nguồn phát sinh trường học thể Bảng sau Bảng Khối lượng khô khối lượng ướt nguyên tố rác thực phẩm Phần trăm theo khối lượng khô (%) KL ướt Độ ẩm KL khô (Kg) (%) (Kg) 1023,78 79 215,00 Carbon Hydro Oxy Nitơ Lưu huỳnh Tro 48,0 6,4 37,6 2,6 0,4 5,0 103,2 13,76 80,84 5,59 0,86 10,75 Tỷ lệ C/N rác thực phẩm: C/N = 19/1 (Được tính tốn từ kết : C/N = 48,14: 2,61 = 18,4/1) Độ ẩm rác sinh hoạt thực phẩm (rác thực phẩm) cao (trên 70 %) nên chọn phương pháp trộn thêm chất phụ gia để làm giảm độ ẩm rác thực phẩm làm tăng tỷ lệ C/N khoảng 25/1 (tỷ lệ C/N phù hợp để làm phân compost) Chất phụ gia chọn lựa mạt cưa Vì mạt cưa nguyên liệu sẵn có, độ ẩm khoảng 19 - 65 % tỷ lệ C/N khoảng 200 - 500 Độ tro rác thực phẩm dao động khoảng 4,5 - 11,29 (phịng thí nghiệm Đại học Văn Lang, 2003), chọn độ tro % Tính chất mạt cưa sử dụng phối trộn: - Tỷ lệ C/N = 250/1; - Hàm lượng N chiếm 0,1 % khối lượng khô Phần trăm rác rác thực phẩm xác định theo công thức: Gọi X (kg) khối lượng mạt cưa sử dụng để trộn với (kg) rác sinh hoạt (khối lượng tính theo khối lượng khơ) Hàm lượng N X (kg) mạt cưa = 0,001 x X (kg) Hàm lượng C X (kg) mạt cưa = 250 x 0,001 x X (kg) = 0,25 x X (kg) Hàm lượng C (kg) rác sinh hoạt = 0,52 (kg) Hàm lượng N có (kg) rác sinh hoạt = 0,52/19 Hỗn hợp rác có tỷ lệ C : N = 30 : X= 1,4 (Kg) Vậy khối lượng mạt cưa sử dụng để trộn với (kg) rác sinh hoạt (khối lượng tính theo khối lượng khơ) 1,4 Kg Bảng Ước tính khối lượng mạt cưa sử dụng để trộn đến năm 2020 Năm Lượng phát sinh tính theo KL khơ (Kg) Khối lượng mạt cưa Năm Lượng phát sinh (Kg) (Kg) Khối lượng mạt cưa (Kg) 2012 100.30 140.42 2017 161.53 226.14 2013 110.33 154.46 2018 177.68 248.75 2014 121.36 169.90 2019 195.45 273.63 2015 133.50 186.90 2020 215.00 301,00 2016 146.84 205.58 Lượng tính tốn 215 301 Phối trộn vật liệu: Cơng việc phối trộn mạt cưa với rác thực khu phối trộn Khu phối trộn thiết kế có mái che khơng cần có tường bao xung quanh Diện tích khu phối trộn rác thực phẩm tính sau: Lượng rác thực phẩm đem làm phân compost = 1023,78 (kg) Với khối lượng riêng rác thực phẩm 320 kg/m3, thể tích nhà chứa rác: V = 1023,78 : 320 = 3,2 (m3) Chọn chiều cao rác khu phối trộn m, diện tích nhà chứa rác cần thiết: S1 = 3,2 / = 3,2 m2 Kích thước khu phối trộn chứa rác thực phẩm thiết kế: L x B = 3m x m Tuy nhiên, diện tích dành cho rác chưa trộn với mạt cưa, chưa có diện tích dành cho xe đảo trộn di chuyển Do đó, khu đảo trộn dành cho trường đại học Bách Khoa có kích thước sau: L x B = m x m  Tính Tốn Thiết Kế Hầm Ủ Tồng khối lượng chất thải vận chuyển hầm ủ ngày: M = Mrác + Mmạt cưa Mrác = 1023,78 (kg/ngày); (kết phần 6.3.5) Mmạt cưa = 301 (kg/ngày) M = 1023,78 + 301 = 1324,78 (kg/ngày) Giả thuyết khối lượng riêng rác sau trộn với mạt cưa không đổi so với khối lượng riêng rác thực phẩm, khối lượng riêng hổn hợp rác sau trộn 320 kg/m3 Thể tích rác cần ủ ngày: Vì khối lượng rác phát sinh không nhiều, Chọn hầm ủ sử dụng để ủ rác ngày, thể tích chứa rác hầm ủ: Vủ= 5m3 Các hầm ủ thổi khí cưỡng bức, chọn chiều cao rác hầm ủ m Kích thước hầm ủ rác nhà máy phân compost: LxBxH=3mx2mx1m => Kích thước thực hầm ủ: L x B x H = m x m x m (+ chiều cao từ lớp rác đến mái hầm ủ = m) Thời gian ủ rác hầm ủ 25 ngày, tổng số hầm ủ cần thiết cho nhà máy: 25 hầm ủ Thiết kế dãy hầm ủ, dãy gồm hầm ủ ngăn chứa thiết bị thổi khí Khối lượng rác hầm ủ: 1324,78: = 1324,78 (kg) Bể ủ thiết kế xây dựng bê tông cốt thép bố trí nhà ủ có mái che Bảng Tổng kết số liệu tính tốn hầm ủ Đơn vị Tổng lượng rác +mạc cưa đem ủ Thiết kế Kg/ngày 1324,78 Cái/ngày Cái/khu vực 25 Chiều dài m Chiều rộng m Chiều cao m Lượng rác hầm ủ m 1324,78 Số hầm ủ Kích thước hầm ủ  Tính tốn thiết kế hệ thống phân phối khí Khối lượng nước có tổng lượng rác thực phẩm năm 2005 mH2O = 1023,78 - 215 = 808,78 (kg) Khối lượng H có nước mH = 808,78 /18 x = 89,86 (kg) ⇒Tổng mH = 89,86 + 13,76 = 103,62 (kg) Khối lượng O có nước mO = 808,78 /18 x 16= 718,92 (kg) ⇒Tổng mO = 718,92 + 80,84 = 799,76 (kg) Tổng số mol nguyên tố rác thực phẩm năm 2005 trường hợp lưu huỳnh: C H O N S Kg/mol 12 16 14 32 Tổng khối lượng (kg) 103,2 103,62 799,76 5,59 0,86 Tổng số mol (mol) 8,6 103,62 49,99 0,40 0,03 Bảng Tỷ lệ mol nguyên tố rác thực phẩm năm 2005 Thành phần Tỷ lệ mol Khơng có lưu huỳnh Có lưu huỳnh C 22 287 H 259 3454 O 125 1666 N 13 S C22H259O125N C287H3454O1666N13S  Xác định thể tích khí Lượng oxy cần thiết cung cấp cho hầm ủ tính tốn dựa vào phương trình phản ứng oxy công thức phân tử chất thải rắn sinh hoạt Trường hợp khơng có lưu huỳnh: C22H259O125N + 23,5 O2 → 22CO2 + 128H2O + NH3 (2537) (752) (2304) Từ phương trình (1) ta có 1kg rác cần Tổng khối lượng O2 cần cung cấp cho hầm ủ ngày QO2=0,30 x 1324,78= 397,43 (kg) Khơng khí chứa 23% oxy (theo khối lượng) khối lượng riêng khơng khí 1,2kg/m3 Lượng khơng khí cần thiết để phân hủy CTR hữu là: Vkk=397,43/1,2/0,23 = 1439,96 m3 khơng khí/ngày đêm=1,00m3/phút  Thiết kế hệ thống phân phối khí Hệ thống thổi khí vào hầm ủ thiết kế tự động Khí cung cấp gián đoạn vào hầm ủ với chu kỳ giờ/lần, lượng khí cung cấp lần: Chọn thời gian thổi khí 30 phút/lần, đường kính ống thổi khí trung tâm d = 200 mm = 0,2 m Khí dẫn hầm ủ ống trung tâm phân phối vào hầm ủ ống nhánh dọc theo chiều dài hầm ủ, ống trung tâm đặt phía trước hầm ủ Tổng số rãnh hầm ủ rãnh, với kích thước rãnh: L x B x H = 8,5 m x 0,25 m x 0,25 m Khoảng cách rãnh m, khoảng cách rãnh tường 0,6 m Mặt rãnh che khung sắt có song chắn (và đan thép để rác khơng lọt xuống rãnh) Tính tốn tốn kinh tế 3.5 STT Chi phí xây dựng, thiết bị Hạng mục I Qui cách/ xuất xứ Đơn vị Giá trị Đơn giá 1.000 VND XÂY DỰNG Thành tiền 1.000 VND 429.400 Nhà chứa rác Gạch – Cột betong m3 15 2.200 33.000 Khu phối trộn Gạch – Cột betong m3 2.200 19.800 Khu đảo trộn Gạch – Cột betong m3 30 2.200 66.000 Hầm ủ (5 dãy ủ) Betong mac 300 + phụ gia chống thấm m3 18 3.200 288.600 Nhà vận hành Gạch – Cột betong m2 10 2.200 22.000 II CÔNG NGHỆ 323.500 Thiết bị Máy thổi khí 2,41 m /p – 2,6kW Helwey RSS – 80 Cái 31.350 62.700 Đầu phân tán khí thơ Dulex EDI –USA Cái 25 1.600 40.000 Hệ 35.000 35.000 Xe xúc Xe 50.000 50.000 Chí phí nhân công Hệ 135.800 135.800 Vật tư kèm theo III Đường ống phân phối khí SS 304 Các chi phí khác Tổng cộng (I + II) 20.000 752.900 3.6 Chi phí quản lý, vận hành d Chi phí điện STT Thiết bị Công suất (kW) Số lượng (cái) Thời gian hoạt động (h/ngày) Công suất tiêu thụ điện (kW.h/ngày) Hầm ủ Bơm 2,2 15 33 Máy thổi khí 2,6 15 37,5 Theo báo giá tổng công ty điện lực Miền Nam 01/07/2012, mức chi phí điện sử dụng cho trường học 1.334 đồng/kW chưa gồm thuế giá trị gia tăng (10%) Chi phí điện vận hành: Pdn= 70,5 x 1.334 x (1+0,1) = 103.452 đồng/ngày = 37.759.871 đồng/năm e Chi phí nhân cơng Hệ thống cần nhân viên vận hành (1 chuyên viên kỹ thuật 2nhân viên vệ sinh), với mức lương trung bình 5.000.000 đồng/tháng Chi phí nhân cơng: Pnc = 5.000.000 × × 12 = 180.000.000 đồng/năm f Chi phí nguyên liệu phối trộn  Chi phí nguyên liệu mùn cưa dùng để phối trộn 1,4kg mùn cưa/1 kg rác 1,4 x 215 x 600 đồng/kg = 180.600 đồng/ngày = 65.919.000 đồng/năm  Tổng chi phí quản lý, vận hành năm Ptc= 37.759.871 + 180.000.000 + 65.919.000 = 283.678.871 đồng/năm 3.7 Các chi phí khác  Chi phí bảo dưỡng, sửa chửa cho năm tính 2% tổng chi phí đầu tư xây dựng, máy móc thiết bị: 752.900.000 x 0,02 = 15.058.000 đồng/năm 3.8 Chi phí xử lý cho khối nước thải Chi phí xây dựng khấu hao 15 năm, chi phí thiết bị khấu hao 10 năm Chi phí xử lý gồm chi phí xây dựng, thiết bị, quản lý, sửa chửa: Pxl=(429.400.000/15 + 323.500.000/10 + 283.678.871 + 15.058.000)/365 = 985.517 đồng/ngày Chi phí xử lý cho 1kg rác thải: 985.517 / 1023,78 = 963 đồng/kg ≈ 1.000 đồng/kg Như phí chi trả để xử lý cho 1kg rác thải 1.000 VND LÝ LỊCH TRÍCH NGANG THƠNG TIN CÁ NHÂN Họ tên: LÊ THỊ THÙY DUYÊN Ngày, tháng, năm sinh: 10/03/1987 Nơi sinh: Bình Định Điện thoại : 0976.170.762 Email: lethithuyduyen87@yahoo.com Địa liên lạc: 2.14 Chung cư B1 Trường Sa, P.17, Q Bình Thạnh, Tp HCM Q TRÌNH ĐÀO TẠO 2005 - 2010: Sinh viên Khoa Môi Trường – Trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh 2010 - 2012: Học viên cao học Khoa Môi trường - Đại học Bách Khoa Tp HCM (chuyên ngành Công nghệ môi trường) U T NH C NG T C 2010 - nay: Công ty CP Tư vấn đầu tư Thiết Kế Xây Dựng Minh Phương ... 10251016 Trang Đề tài ? ?Khảo sát, đánh giá trạng Trƣờng Đại Học Bách Khoa Tp.HCM đề xuất giải pháp xây dựng mơ hình Đại Học Xanh? ?? 2012 Trƣờng Đại học Bách Khoa trƣờng đại học có khn viên xanh lớn Tp.Hồ... chung Đề tài ? ?Khảo sát, đánh giá trạng môi trƣờng Trƣờng Đại học Bách Khoa Tp.HCM đề xuất giải pháp xây dựng mơ hình Đại Học Xanh? ?? đƣợc thực dựa vào lý thuyết sinh thái, lý thuyết kiến trúc xanh, ... Trang Đề tài ? ?Khảo sát, đánh giá trạng Trƣờng Đại Học Bách Khoa Tp.HCM đề xuất giải pháp xây dựng mơ hình Đại Học Xanh? ?? 2012 sinh vật vùng cửa sông Để giải vấn đề này, ngƣời ta thƣờng xây dựng