Toàn bộ khối lƣợng rác thải thu gom đƣợc trên 5 quận huyện phía Tây thành phố Hà Nội bao gồm: huyện quận Thanh Xuân, huyện Từ Liêm, huyện Đan Phƣợng, huyện Hoài Đức, huyện Thạch Thất đƣợc hợp tác xã Thành Công vận chuyển về nhà máy xử lý rác Nam Sơn và Xuân Sơn. Trong phạm vi nghiên cứu, luận văn chỉ tập trung vào nghiên cứu hiện trạng xử lý rác thải của HTX Thành Công tại bãi chôn lấp (BCL) và nhà máy xử lý rác Xuân Sơn, Sơn Tây, Hà Nội. Từ đó, đánh giá mức độ ảnh hƣởng của khu xử lý rác đến môi trƣờng nƣớc và khí trong phạm vi khu vực nghiên cứu.
a. Tổng quan về khu xử lý rác thải Xuân Sơn
Vị trí khu xử lý rác thải.
Khu xử lý rác thải đƣợc đặt tại xã Xuân Sơn (gần hồ thủy lợi Xuân Khanh), cách trung tâm thành phố khoảng 12 km về phía Tây Nam. Khu xử lý gồm có bãi chôn lấp (BCL) và khu vực nhà máy đốt rác đối diện nhau, nằm ngay trên tuyến đƣờng 87B đi Tản Lĩnh (gần đƣờng đi suối Hai), đây là một vùng gò đồi thấp cách khá xa khu ở của dân cƣ.
Sơ đồ khu xử lý rác thải Xuân Sơn, thành phố Sơn Tây, Hà Nội của hợp tác xã Thành Công đƣợc thể hiện ở hình 2.6.
39
Hình 2.6. Sơ đồ khu xử lý rác thải Xuân Sơn, thành phố Sơn Tây, Hà Nội
(Nguồn: HTX Thành Công, 2014)
Sơ lƣợc về bãi chôn lấp rác
Quy mô và cấu trúc của BCL
Bãi chôn lấp rác gồm 2 phân khu. Khu thứ nhất đã đƣợc xây dựng trên diện tích khoảng 4ha chính là bãi chôn lấp hiện đang xây dựng nằm bên phải đƣờng 87B (theo đƣờng đi từ trung tâm thị xã Sơn Tây). Khu còn lại là phần trồng cây xanh ở phía bên kia đƣờng 87B, đối diện BCL.
Bãi hiện có 9 ô chôn lấp rác, mỗi ô sâu 4m có dung lƣợng khoảng 4.000 m3, với diện tích mặt bằng 10.000 m2.
40
Thành các ô đƣợc đắp bằng đất sét, phía đƣới xây tƣờng bao bằng gạch cao khoảng 0,3m, các ô chôn lấp đều có hố gas lắng lọc, tập trung nƣớc rác. Nƣớc rác từ các ô đó đƣợc gom về bể chứa chung, đáy các ô chôn lấp đƣợc đổ bê tông chắc chắn thay vì sử dụng lớp lót địa kỹ thuật để chống thấm nhƣ thông thƣờng.
Khu vực BCL có cao độ lớn hơn hẳn các khu đất bao quanh.
Khối lượng rác HTX Thành Công chuyển tới BCL
Khối lƣợng rác tại cân điện tử nhà máy xử lý rác Xuân Sơn trong 6 tháng đầu năm đƣợc thể hiện ở bảng dƣới đây. UBND các quận, huyện chịu trách nhiệm giám sát, nghiệm thu nguồn gốc phế thải.
Bảng 2.6. Khối lượng rác HTX Thành Công chuyển tới BCL
Tháng Huyện 1 2 3 4 5 6 Tổng khối lƣợng (tấn) Thanh Xuân 1118,75 829,5 561,23 537,5 718,75 615,89 4381,62 Từ Liêm 1877,15 896,51 432,34 633,59 825,41 437,22 5102,22 Hoài Đức 796,88 633,59 725,11 536,29 502,75 527,98 3722,6 Đan Phƣợng 754,1 579,16 622,2 604,28 611,31 586,19 3727,54 Thạch Thất 828,75 701,84 549,16 603,04 457,55 795,62 3935,96
(Nguồn: Số liệu thống kê của HTX Thành Công, 6 tháng đầu năm 2014)
Quá trình vận hành và hiệu quả của BCL
Bãi chôn lấp đã đi vào hoạt động đƣợc 10 năm và trong thời gian đó đã góp phần đáng kể vào việc giải quyết tốt việc thu gom và xử lý rác thải của HTX Thành Công. Quy trình vận hành của bãi đƣợc chia làm hai giai đoạn:
41
+ Giai đoạn 1: Tiến hành chôn lấp rác theo phương pháp hồ chứa, đổ lấn và san gạt. Rác được đầm nén trong ngày bằng xe ủi bánh xích. Giai đoạn này kết thúc khi rác được san gạt, đầm nén và phủ lớp đất đạt cao độ +13,45m bằng cao độ bề mặt ô chôn lấp.
+ Giai đoạn 2: Tiến hành theo phương pháp đổ luống, đây là giai đoạn đổ chính trong quá trình vận hành ô chôn lấp với quy trình như sau:
Rác được đổ thành từng gò có độ cao trung bình khoảng 3m, cứ gò nọ nối tiếp gò kia trên toàn bộ chiều rộng của từng ô rác, chiều cao tối đa đối với mỗi lớp rác là khoảng 3 m.
Rác sau khi đổ được san gạ và đầm nén bằng xe ủi xích từ 6 – 8 lần.
Phun EM: Dung dịch EM được phun đều lên rác đã được san gạt một lần trong ngày với chỉ tiêu 30l/tấn rác tươi. Phủ lên lớp rác 1 lớp đất với chiều dày khoảng 0,07 - 0,15 m.
Trong quá trình vận hành bãi chôn lấp, người ta tiến hành phun hóa chất diệt ruồi muỗi…vào trong và toàn bộ khu vực xung quanh nơi đổ rác, khu vực kho, nhà xưởng theo quy định.
Tiến hành tưới nước chống bụi trên phạm vi trong và xung quanh bãi.
Sơ lƣợc về nhà máy đốt rác
Quy mô và công suất hoạt động của nhà máy đốt rác
HTX đầu tƣ xây dựng nhà máy xử lý rác thải sinh hoạt bằng nguồn vốn tự có với mức đầu tƣ trên 90 tỷ đồng, với diện tích khu đất là 3,8ha. Nhà máy xử lý bao gồm hệ thống tổ hợp lò đốt với 4 hệ thống lò, tổng công suất tối đa hoạt động của cả tổ hợp có thể đạt 300 tấn/ngày đêm, tuy nhiên theo tính toán thiết kế nhằm đáp ứng tốt nhiệm vụ và sự ổn định hoạt động dự phòng nên chỉ xin đăng ký với công suất 250 tấn/ngày đêm cho cả tổ hợp.
Hiện tại, 2 hệ thống lò đốt số 1 và số 2 đã đi hoạt động ổn định và đạt kết quả tốt. Công suất của 2 hệ thống này đạt khoảng 250 tấn/ngày đêm.
Hệ thống lò đốt số 3 và số 4 cũng đã hoàn thiện phần lắp đặt và các thủ tục kiểm tra chất lƣợng môi trƣờng để đƣa vào vận hành chính thức. Đầu tháng 7/2014, HTX Thành Công chính thức có báo cáo để xin tiếp nhận xử lý theo công suất nhà máy 250 tấn/ngày đêm.
42
Quy trình công nghệ của nhà máy đốt rác
1.
Hình 2.7. Quy trình công nghệ của nhà máy đốt rác
Tóm tắt quy trình công nghệ: Rác thải sinh hoạt Cân điện tử Khu tiếp nhận
Máy phân phối Băng tải phân loại thủ công Băng tải trung gian Sàng lọc
Băng tải trung gian Khu ủ, pha chế phẩm và hoạt chất Khu sấy Lò đốt
Xử lý khí, xử lý nƣớc Ống khói.
Trong khi phân loại, những loại rác to, cồng kềnh sẽ đƣợc vận chuyển đến máy cắt rác kích cỡ lớn. Sau đó, rác đƣợc ủ, pha chế phẩm và hoạt chất rồi mới đƣợc đem đi sấy, đốt thông qua các băng tải trung gian.
Trong quy trình, bƣớc công nghệ ủ ổn định độ ẩm, tăng khả năng phân hủy trƣớc khi sấy là bƣớc quan trọng nhất, là yếu tố quyết định nhiệt độ của lò.
Chất thải sau phân loại (bao gồm các chất trơ, mùn hữu cơ nhỏ) và tro xỉ sau đốt đƣợc vận chuyển bằng xe tải ben tự đổ < 10 tấn sang khu chôn lấp để xử lý bằng công nghệ chôn lấp hợp vệ sinh.
Chất thải nguy hại: Trong quá trình tách lọc nếu có phát sinh chất thải nguy hại sẽ đƣợc lƣu giữ tại khu lƣu giữ chất thải nguy hại (HTX đã ký hợp đồng với đơn vị đủ chức năng xử lý mang đi xử lý theo quy định).
Bãi chôn lấp Xuân Sơn, Sơn Tây Tiếp nhận rác Gạch, đá, cát, sỏi Sấy, đốt Khu ủ, trộn phế phẩm
Phân loại Tro, xỉ
Chất thải nguy hại Xử lý khí Ống khói Xử lý nƣớc Máy cắt rác kích cỡ lớn Rác to, cồng kềnh Vận chuyển đến bãi Vận chuyển đến bãi
43
Khối lượng rác HTX Thành Công chuyển tới nhà máy đốt rác
Khối lƣợng rác tại cân điện tử nhà máy xử lý rác Xuân Sơn trong 6 tháng đầu năm đƣợc thể hiện ở bảng dƣới đây. UBND các quận, huyện chịu trách nhiệm giám sát, nghiệm thu nguồn gốc phế thải.
Bảng 2.7. Khối lượng rác HTX Thành Công chuyển về lò đốt
Tháng Huyện 1 2 3 4 5 6 Tổng khối lƣợng (tấn) Thanh Xuân 1011,36 753,07 634,27 662,56 896,22 1112,64 5070,12 Từ Liêm 1120,47 620,06 702,34 804,65 905,07 1946,67 6099,26 Hoài Đức 916,67 741,02 639,67 802,34 820,75 621,07 4541,52 Đan Phƣợng 920,89 560,34 798,67 468,59 527,06 831,63 4107,18 Thạch Thất 851,78 665,46 402,17 756,27 805,15 746,89 4227,72
(Nguồn: Số liệu thống kê của HTX Thành Công, 6 tháng đầu năm 2014)
Khối lượng rác xử lý rác bằng công nghệ đốt tại nhà máy xử lý chất thải Xuân Sơn Bảng 2.8. Bảng tổng hợp khối lượng xử lý rác bằng công nghệ đốt
Thời gian Khối lƣợng rác tiếp nhận (tấn) Khối lƣợng rác xử lý bằng công nghệ đốt nghiệm thu (tấn)
Khối lƣợng chất trơ, tro xỉ Chất trơ (1) Tro xỉ (2) Tổng (3=1+2) Quý III/2013 ( 12/8-30/9) 6101,333 6341,51 854,180 366,080 1220,260 Quý IV/2013 ( 1/10-20/12) 9324,647 6740,070 1323,130 568,770 1891,900 Quý I/2014 11338,24 9947,770 1062,506 666,330 1728,836 Quý II/2014 12707,56 10100,770 1437,064 627,006 2064,07 Tổng năm 2014 39471,78 33130,12 4676,880 2228,186 6905,066
(Nguồn: Số liệu thống kê của HTX Thành Công, 6 tháng đầu năm 2014)
b. Mức độ ảnh hƣởng của khu xử lý rác đến môi trƣờng xung quanh Học viên đã tiến hành khảo sát, lấy mẫu và phân tích:
44
Phƣơng pháp lấy mẫu: lấy mẫu đơn theo không gian. Mẫu đƣợc lấy và sau đó mang đi phân tích.
Dụng cụ và thiết bị lấy mẫu: - Chai nhựa thể tích 500ml.
- Máy định vị GPS cầm tay, sai số 5m.
Đối với BCL: Tiến hành lấy 5 mẫu nƣớc ở xung quanh BCL, trong đó có 3 mẫu nƣớc thải (mẫu N1, N2, N3) và 2 mẫu nƣớc mặt (mẫu N4, N5)
Đối với nhà máy xử lý rác: Học viên tiến hành đo 7 mẫu không khí (mẫu KK1, KK2, KK3, KK4, KK5, KK6, KK7) và lấy 2 mẫu nƣớc ở khu vực bể chứa nƣớc làm mát ống dẫn khí (M1, M2)
Sau khi phân tích, học viên đã thu thập đƣợc một số kết quả phục vụ cho luận văn và đƣợc thể hiện ở bảng dƣới:
Đánh giá chất lƣợng nƣớc thải từ bãi rác Xuân Sơn
Bảng 2.9. Mẫu nước thải xung quanh bãi rác Xuân Sơn
Tên mẫu Vị trí địa lý
Vĩ độ (N), Kinh độ (E) Hƣớng gió chính
Thời gian lấy mẫu (ngày 22/3/2014) Mẫu nƣớc thải Mẫu 1 N: 21007’9,38’’ E: 105025,542’ Đông Bắc 12h10’42’’ Mẫu 2 N: 21007,781’ E: 105025,572’ Đông Bắc 12h30’19’’ Mẫu 3 N: 21007,895’ E: 105025,519’ Đông Bắc 12h14’15’’
45
Bảng 2.10. Kết quả chất lượng nước thải xung quanh bãi rác Xuân Sơn
STT Chỉ tiêu Đơn vị Ký hiệu mẫu QCVN 40: 2009/BTN MT QCVN 25:2009/BTNMT N1 N2 N3 N6 B A B1 B2 1 pH - 7,6 7,6 7,7 8,0 5,5-9 - - -
2 Oxy hòa tan (DO) mg/l - - - - - 3 TSS mg/l 812 814 986 1320 100 - - - 4 COD mg/l 2542 1896 3540 7518 100 50 400 300 5 BOD5 mg/l 1756 998 2150 5000 50 30 100 50 6 NH4+ mg/l 15,4 10,7 17,2 - 10 5 25 25 14 PO43- mg/l 1,04 1,02 1,24 - - - - - 15 Sắt (Fe) mg/l 3,17 2,49 3,47 - 5 - - - 16 Tổng N mg/l 59 49 62 3,43 30 15 60 60 17 Tổng P mg/l 4.11 3.93 4.31 15,21 6 - - - 18 Coliform MPN/100 ml 19.000 18.000 20.000 9.105 5000 - - - Ghi chú: (-): Không quy định.
QCVN 25: 2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn
QCVN 40: 2009/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp N6: Kết quả phân tích mẫu năm 2009 nước BCL Xuân Sơn - mẫu nước ở khu tích trữ nước trước khi xử lí.
Từ kết quả phân tích các mẫu nƣớc tại khu vực bãi rác Xuân Sơn, so sánh với QCVN 24:2009/BTNMT (cột B) và QCVN 25:2009/BTNMT (cột B1) về quy định của nƣớc thải tại bãi chôn lấp khi thải ra môi trƣờng ngoài khu vực bãi rác. Kết quả của các mẫu thu đƣợc vƣợt quy chuẩn nhiều lần về các thông số vật lý, hóa học, sinh học. Cụ thể:
- Thông số vật lý: Ở các mẫu, TSS có hàm lƣợng cao so với quy chuẩn từ 8,1 ÷ 13,2 lần. Mẫu nƣớc N6 có hàm lƣợng TSS trong nƣớc cao nhất gây ảnh hƣởng tới môi trƣờng cũng nhƣ việc sử dụng cho mục đích tƣới tiêu.
46
- Thông số hóa học: pH nằm trong khoảng cho phép so với quy chuẩn, tuy nhiên nhìn chung các chỉ tiêu khác đều vƣợt trên quy chuẩn, cụ thể: NH4+ gấp 1,1 ÷ 1,7 lần; tổng N gấp 1,03 lần; tổng P gấp 2,5 lần; COD gấp từ 4,7 ÷ 18,8 lần; BOD5 gấp 10 ÷ 50 lần. Mẫu nƣớc thải trƣớc khi xử lí có nồng độ COD, BOD5 cao nhất bởi đây là nơi chứa nhiều các chất hữu cơ trong nƣớc nhất. Mẫu nƣớc N3 có hàm lƣợng COD và BOD5 lớn hơn hai mẫu còn lại do mẫu nƣớc N3 là mẫu lấy gần nhất so với hệ thống trữ nƣớc rỉ rác tạm thời trƣớc khi xử lí, hai mẫu còn lại do lấy cách xa một đoạn so với bãi rác nên hàm lƣợng các thông số thấp hơn. Tuy nhiên, mức độ ảnh hƣởng của các mẫu còn lại cũng đáng kể, mẫu nƣớc N2 có màu đậm và mùi khó chịu, mẫu nƣớc N1 cũng có màu khá sẫm. Vì vậy, nƣớc ở khu vực này gây ra mùi hôi thối, phát tán ra các vùng xung quanh, làm không khí bị ô nhiễm và có thể gây ra các bệnh về hô hấp cho ngƣời dân sống gần bãi rác.
- Thông số sinh học: Hàm lƣợng Coliform cao hơn quy chuẩn cho phép từ 3,6 ÷ 180 lần. Mẫu N6 vẫn là mẫu có hàm lƣợng cao nhất, cho thấy nƣớc thải trong khu xử lí bị ô nhiễm rất nặng. Các mẫu nƣớc N1, N2, N3 có tổng Coliform cao, chứng tỏ rằng hệ thống xử lí nƣớc rác của nhà máy làm việc chƣa hiệu quả. Vì vậy, nƣớc thải ngoài khu vực bãi rác chƣa đáp ứng đƣợc các quy chuẩn, đồng thời gây ảnh hƣởng tới chất lƣợng nƣớc tại khu vực xung quanh khu chôn lấp.
Qua số liệu thu đƣợc có thể thấy nguồn nƣớc thải thải ra có ảnh hƣởng đến chất lƣợng môi trƣờng xung quanh bãi chôn lấp. Nƣớc thải thƣờng có mùi đặc trƣng và có màu hơi đục, đa số các mẫu có mùi tanh và khó chịu. Từ đó, thấy rằng nƣớc thải của bãi chôn lấp có ảnh hƣởng tới môi trƣờng nƣớc mặt, nƣớc ngầm và môi trƣờng không khí (nhƣ khí H2S, NH3) xung quanh bãi chôn lấp, ảnh hƣởng trực tiếp tới sức khỏe của ngƣời dân. Điều này cũng chứng tỏ rằng hệ thống xử lí nƣớc thải của BCL không hoạt động hoặc hoạt động không hiệu quả.
47
Bảng 2.11. Mẫu nước mặt xung quanh bãi rác Xuân Sơn
Tên mẫu Vị trí địa lý Vĩ độ (N), Kinh độ (E)
Hƣớng gió chính Thời gian lấy mẫu (ngày 22/3/2014) Mẫu nƣớc mặt Mẫu 4 N: 21008,100’ E: 105026,286’ Đông Bắc 13h05’25’’ Mẫu 5 N: 21008,045’ E: 105025,472’ Đông Bắc 12h20’56’’
Bảng 2.12. Kết quả chất lượng nước mặt xung quanh bãi rác Xuân Sơn
STT Chỉ tiêu Đơn vị Ký hiệu mẫu QCVN 08: 2008/BTNMT
N4 N5 A1 A2 B1 B2
1
pH - 7,2 7,7 6-8,5 6-8,5 5,5-9 5,5-9
2
Oxy hòa tan (DO) mg/l 4,8 2,9 ≥ 6 ≥ 5 ≥ 4 ≥ 2
3 TSS mg/l 32 69 20 30 50 100 4 COD mg/l 18 425 10 15 30 50 5 BOD5 mg/l 6 265 4 6 15 25 6 NH4+ mg/l 0,12 0,92 0,1 0,2 0,5 1 14 PO43- mg/l 0,12 0,32 0,1 0,2 0,3 0,5 15 Sắt (Fe) mg/l 0,16 0,89 0,5 1 1,5 2 18 Coliform MPN/100 ml 6500 15000 2500 5000 7500 10000 Ghi chú: (-): Không quy định.
QCVN 08:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt.
Áp dụng QCVN 08:2008/BTNMT (cột B1) về các quy chuẩn Quốc gia đối với chất lƣợng nƣớc mặt, so sánh với kết quả của hai mẫu N4, N5 ta nhận thấy chất lƣợng nƣớc mặt tại khu vực xung quanh bãi rác bị ảnh hƣởng rất lớn bởi lƣợng
48
nƣớc thải chảy ra từ bãi chôn lấp, đồng thời các chỉ tiêu hóa học, sinh học cũng vƣợt cao so với quy chuẩn.
- Mẫu nƣớc N5 vƣợt quá quy chuẩn rất cao về hàm lƣợng COD, BOD5, NH4+, PO43- , Coliform: COD gấp 14,2 lần, BOD5 gấp 17,7 lần, NH4+ cao hơn 1,8 lần, PO43-, Coliform gấp 2 lần, DO thấp hơn so với quy chuẩn là 1,4 lần. Có thể thấy, hàm lƣợng mẫu nƣớc N5 cao hơn quy chuẩn và cao hơn mẫu nƣớc N4 là do mẫu nƣớc N5 cách hệ thống trữ nƣớc tạm thời của bãi rác khoảng 200-300m về phía Tây Bắc. Trong khi đó, mẫu nƣớc N4 ở cách xa so với khu chôn lấp (khoảng 3-4 km) nên ít