5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
2.5.2 Phạm vi và Mục tiêu của Dự án
Khu vực Dự án vệ sinh môi trường thành phố Hồ Chí Minh bao phủ gần như toàn Lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè (NL – TN) của Thành phố Hồ Chí Minh
(TpHCM) được trình bày hình 2. 2 vị trí dự án ở TpHCM, có diện tích khoảng
33km2 (23,4% diện tích Thành phố) và trải dài trong 7 quận của TpHCM: bao gồm
Quận 1, 3, 10, Phú Nhuận, Tân Bình, Bình Thạnh và Gò Vấp, như được trình bày ở
hình 2. 3 Địa hình và Ranh giới Dự án Nhiêu Lộc – Thị Nghè được giới hạn bởi:
Phía Bắc: giữa 2 đường băng sân bay Tân Sơn Nhất, Ngã năm Gò Vấp
(đường Nguyễn Văn Nghi).
Phía Đông: các đường Nơ Trang Long, Lê Quang Định, Xô Viết Nghệ
Tĩnh, Rạch Văn Thánh.
Phía Nam: các đường Nguyễn Thị Minh Khai, Cao Thắng, 3 Tháng 2,
Nguyễn Tri Phương, Tô Hiến Thành.
Phía Tây: các đường Lý Thường Kiệt, Lạc Long Quân, Cách Mạng Tháng
8, Trường Chinh.
Thành phố Hồ Chí Minh (TpHCM) là thành phố đông dân nhất và là trung tâm
kinh tế quan trọng nhất của cả nước. TpHCM có diện tích 2.079Km2 bao gồm 19
quận nội thành với diện tích 440km2
và 5 huyện ngoại thành (Nhà bè, Cần Giờ, Bình Chánh, Củ Chi và Hóc Môn)
Lưu vực NL – TN nằm trong khu vực trung tâm kinh tế, văn hóa của thành phố, là nơi cư trú của khoảng 1,2 triệu dân trên tổng số 10 triệu dân sống trong TpHCM. Kênh NL – TN bị ô nhiễm trầm trọng do tiếp nhận nguồn nước thải chưa
xử lý và nước mưa đô thị từ hệ thống cống chung xả thải trực tiếp xuống kênh. hình
2. 4 trình bày tuyến kênh NL – TN.
Trước tình trạng ô nhiễm kênh NL – TN, từ năm 1982, căn cứ Nghị quyết 01/NQ-TW của Bộ Chính trị, Thành phố Hồ Chí Minh (Tp HCM) đã tiến hành nghiên cứu Đồ án–Quy hoạch tổng mặt bằng cải tạo và xây dựng Tp HCM đến năm 2005 (có định hướng lâu dài từ 30 đến 50 năm) và Quyết định số 123/1998/QĐ-TTg ngày 10/7/1998 về việc phê duyệt Điều chỉnh Quy hoạch chung Tp HCM đến năm 2020. Mặt khác, thành phố cũng được nhận quyết định số 752/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 19/6/2001 về việc phê duyệt Quy hoạch Tổng thể hệ thống thoát nước Tp HCM đến năm 2020 cụ thể sau:
(i) Cải thiện từng bước ô nhiễm kênh rạch bằng giải pháp xử lý cục bộ các
chất thải; cải tạo và nâng cao năng lực thoát nước các kênh rạch để tự làm sạch.
(ii) Tăng cường giải pháp xử lý cục bộ nước thải; tại khu vực nội thành cũ xây
dựng hệ thống công trình cơ bản, xây dựng các cống bao để tách đại bộ phận nước thải đưa đến khu xử lý; tại khu nội thành mới, khu đô thị mới xây dựng hệ thống riêng thoát nước bẩn, trước mắt xây dựng hệ thống thoát nước chung, trong quá trình xây dựng đô thị phải dành đất để xây dựng hệ thống cống riêng khi có điều kiện cho phép.
(iii) Nước thải từ các cơ sở sản xuất, dịch vụ công cộng phải được xử lý cục
bộ đảm bảo tiêu chuẩn theo quy định trước khi xả vào hệ thống cống chung.Trong tương lai, xây dựng các nhà máy xử lý nước thải tập trung lớn ở các hướng Nhà Bè, Vĩnh Lộc, Cần Giuộc, Cát Lái và những điểm thích hợp khác
Từ những đề án phê duyệt nêu trên, thành phố đã xúc tiến đầu tư dự án Vệ sinh Môi trường thành phố Hồ Chí Minh – giai đoạn I thuộc lưu vực NL – TN được xem là một trong những dự án trọng điểm của chương trình cải thiện môi trường
toàn diện và lâu dài cho thành phố Hồ Chí Minh được triển khai. Dự án này còn là bước đầu của thành phố nằm trong chương trình thu gom và xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả thải ra môi trường trong tương lai.
Hơn nữa, mục tiêu của dự án đã được Chính phủ phê duyệt tại Quyết định 484/QĐ–TTg ngày 19/05/2000 là:
Bảo đảm nhu cầu thoát nước trên lưu vực nhằm giải quyết tình trạng ngập úng.
Chuẩn bị cho việc xử lý nước thải, chống ô nhiễm dòng kênh.
Cải tạo, chỉnh trang dòng kênh, cải thiện môi trường sống và thực hiện chủ
2.5.3 Tổng mức đầu tƣ và tiến độ thực hiện giai đoạn I của Dự án vệ sinh môi trƣờng thành phố Hồ Chí Minh thuộc lƣu vực NL – TN
Giai đoạn I của Dự án vệ sinh môi trường thành phố Hồ Chí Minh thuộc lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè đã được tiếp nhận nguồn tài trợ ODA của Ngân hàng Thế giới là 294 triệu USD trong tổng mức đầu tư của dự án là 317 triệu USD tương
đương 6.594 tỉ VNĐ (1USD = 21.000VNĐ) và tiến độ thực hiện giai đoạn I của Dự
án vệ sinh môi trường TpHCM thuộc lưu vực NL – TN từ năm 2000 đến tháng 6 năm 2012 bao gồm các hợp phần xây dựng như sau:
Cải tạo hệ thống cống cấp 2&3 trên 50 tuyến đường trong lưu vực Nhiêu Lộc
– Thị Nghè
Xây dựng một tuyến cống bao dưới kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè để chuyển
tải nước thải đến một trạm bơm có công suất 64.000m3
/h
Xây dựng một trạm bơm có thiết bị lược rác và đoạn cống băng ngang sông
Sài Gòn để xả nước thải chưa xử lý tại Bờ Đông của sông Sài Gòn,
Cải tạo bờ kè kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè.
2.5.4 Chi tiết các hạng mục công nghệ thu gom và xử lý nƣớc thải sơ bộ giai đoạn I của Dự án Vệ sinh Môi trƣờng Thành phố Hồ Chí Minh thuộc lƣu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè:
Về nƣớc thải:
1. Một tuyến cống bao dài 8,4km, đường kính Ø3000mm, chạy dưới lòng kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè; 59 công trình tách dòng (CSO);
2. 02 giếng thu nước chết ở thượng nguồn để cải tạo chất lượng nước kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè;
3. Một trạm bơm có thiết bị lược rác với công suất 64.000 m3/giờ; và Một tuyến
ngầm 65m dưới lòng sông có lắp 5 thiết bị khuếch tán để tăng tốc độ pha loãng của nước sông Sài Gòn
Về nƣớc mƣa:
1. Mở rộng và thay thế cống (vừa thu nước thải và vừa thoát nước mưa) cấp 2 và cấp 3 cho toàn lưu vực với tổng chiều dài 64km.
2. Gia cố bờ kè khoảng 18 km và nạo vét khoảng 1.100.000 m3 với nước cao nhất
sẽ là 1,80m tại thượng nguồn kênh (khoảng 0,40m dưới mức hiện tại) khi mức nước triều ở sông Sài Gòn là 1,3m đáy kênh
3. Khảo sát bằng camera quan sát (CCTV) khoảng 42 km cống gạch cấp 2 và 3 được xây dựng trước năm 1954, và cải tạo những đoạn cống xuống cấp;
4. Cải tạo hệ thống cống cấp 4 có đường kính dưới 0,6m để đấu nối cho 30% hộ dân có thu nhập thấp trong lưu vực hiện chưa được nối vào hệ thống thoát nước cấp
2& 3với tổng chiều dài 27km
2.5.4.1 Công trình tách dòng
Các công trình tách dòng (combined sewer overflow – CSO) hoạt động như sau:
Trong mùa khô, CSO sẽ chuyển tất cả lưu lượng đỉnh của nước thải trong
lưu vực vào cống bao đưa về trạm bơm;
Trong cơn mưa lớn, lưu lượng được tách dòng cho chảy vào cống bao sẽ
được kiểm soát bởi ống tách dòng trong CSO, để lưu lượng này không vượt quá lưu lượng đỉnh mùa khô. Phần còn lại, chủ yếu là nước mưa pha một ít nước thải, được xả vào kênh qua ống xả.
Các CSO sẽ được lắp đặt dọc bờ kênh. CSO thường được xây bằng bê-tông cốt thép, khi hệ thống thoát nước cấp 2&3 kết nối vào CSO đều có một cấu trúc riêng để nối vào cống tròn hoặc cống hộp với những kích thước, độ sâu, và hướng
một van một chiều, lắp đặt ở phía dưới dòng chảy, nhằm ngăn nước kênh chảy ngược vào;
một ống xả để vận chuyển phần nước tràn trong cơn mưa lớn cho xả
xuống kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè; và
phần chính của CSO, gồm có hai buồng: buồng thứ nhất dùng để chắn rác
và tách dòng, buồng thứ nhì để ngăn nước kênh chảy ngược vào cống bao Ø3000mm
Hình 2. 5 Mặt cắt đặc trưng của công trình xả tràn (CSO)
2.5.4.2 Tuyến cống bao Nhiêu Lộc – Thị Nghè
Cống bao sẽ được đúc bằng bê-tông cốt thép tiền chế có đường kính Ø3000mm, mỗi đốt có chiều dài 3m và thi công bằng phương pháp kích ống từng đoạn cống dưới lòng kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè với tổng chiều dài tuyến cống bao
là 8,4 km được trình bày hình 2. 6 Sơ đồ mặt bằng tuyến cống bao và các giếng
Tuyến cống bao là một hệ thống cống tự chảy với vận tốc tối thiểu là 1m/s (khi chảy đầy và tối đa là 3m/s) từ thượng lưu chạy về trạm bơm.
2.5.4.3 Thiết bị thu nƣớc chết
Theo hình 2. 6 sơ đồ mặt bằng tuyến công bao và các giếng thì thiết bị này
được bố trí hai giếng thu nước “chết” vào cống bao Ø3000mm, một ở đầu thượng
nguồn kênh S0, và một vị trí thu gần Cầu Công Lý (khoảng 5km về phía hạ nguồn)
S15 thiết bị bao gồm:
Đường ống dẫn vào giếng thu nước chết là cống bê-tông cốt thép tiền chế, kích
thước 15001500mm với độ dốc tối thiểu là 0,005.
Một cửa chắn 1500mm kiểm soát nước chảy vào cống bao cho giếng thu nước
chết thượng nguồn.
Ở phía thượng nguồn đường ống dẫn vào giếng thu nước chết sẽ có rãnh phai
để ngăn nước kênh tràn vào giếng thu nước chết.
Ống xả có độ dốc tối thiểu 0,005.
Ở mùa khô thủy triều từ Sông Sài gòn chỉ thau rửa đoạn kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè (đoạn từ Vàm kênh NL – TN đến cầu Bông). Do địa hình dòng kênh uốn khúc nên còn khối nước tù đọng (nước “chết”) chứa các chất nhiễm bẩn tích tụ trong đoạn thượng nguồn, không thể thoát ra khỏi kênh lúc triều ròng. Vậy vì, thu lượng nước chết ở thượng nguồn để thau rửa kênh sẽ được bắt đầu ngay khi triều bắt đầu lên và kết thúc khi triều bắt đầu xuống. Ước tính có thể rút khối nước chết trong vòng 3 ngày, mỗi ngày rút nước trong 9 giờ đồng hồ. Một miệng thu nước hình vuông sẽ rút nước chết ở kênh vào giếng thu nước chết nằm ở bờ kênh. Mỗi giếng thu nước chết được nối với cống bao bằng một ống đã có sẵn cho CSO. Một cửa chắn vận hành bằng động cơ sẽ được gắn lên giếng thu nước chết, có thể nâng lên hạ xuống tự động hoặc bằng tay và có thể vận hành bằng hệ thống điều khiển tại chỗ hoặc từ xa qua hệ thống cảm ứng và điều khiển (supervisory control and data acquisition – SCADA).
2.5.4.4 Trạm bơm
Trạm bơm được xây dựng ở gần hợp lưu kênh NL – TN và rạch Văn Thánh,
Phường 19, Quận Bình Thạnh. hình 2 .7 Sơ đồ vị trí trạm bơm và hình 2. 8 khái
quát từ trạm bơm đến giếng bờ đông sông Sài gòn
Trạm bơm được thiết kế với công suất đỉnh của cống bao Nhiêu Lộc – Thị
Nghè là 64.000 m3/giờ, và công suất “phụ tải” 85.000 m3/giờ. Nước thải chảy vào
trạm bơm qua hai cửa cống ngăn, rồi chảy qua 06 khung lược được điều khiển bằng cần trục 20T, mỗi bên vách ngăn có ba khung lược. Sau khung lược, nước thải chảy vào một ống dẫn đi đến giếng ướt. Ở đáy giếng ướt sẽ lắp 12 bơm chìm, mỗi bên
của trạm bơm có 6 máy. Đường ống dẫn vào trạm bơm có song chắn để bảo vệ máy
bơm. Dòng nước thải đi vào trạm bơm, dòng xả, giếng ướt, và đường ống được thiết kế duy trì vận tốc 0,3 m/s.
Trong điều kiện phụ tải, mỗi máy bơm sẽ nhận lượng nước vượt quá công suất
64.000 m3/giờ. Tuy nhiên, có điểm giới hạn để tăng mức nước trong giếng ướt: nếu
mức nước này quá cao thì máy bơm sẽ quá tải. Công suất tối đa của toàn bộ trạm
bơm (10 máy hoạt động) ước tính khoảng 85.000 m3/giờ.
Nếu lưu lượng nước chảy vào trạm bơm tăng trên mức này, cửa vào của cống sẽ được đóng một phần để giảm lượng nước vào trạm bơm xuống mức tối đa 85.000
m3/giờ. Lượng nước còn lại sẽ tràn ra kênh tại cửa xả khẩn cấp nằm ở giếng S32
Các đặc tính kỹ thuật của khung lƣợc rác đƣợc tóm tắt nhƣ sau:
Song lược rác Làm sạch bằng cơ khí
Số lượng 6 (5 vận hành, 1 dự phòng)
Lưu lượng qua mỗi buồng lược 12.800 m3/giờ trong điều kiện đỉnh
17.000 m3/giờ trong điều kiện “phụ tải”
Vận tốc qua mỗi buồng lược 0,6 m/s trong điều kiện đỉnh
0,3 m/s trong điều kiện “phụ tải” (mức nước tăng lên nên vận tốc thực giảm xuống)
Bề rộng của mỗi buồng lược 2,8m
Mức nước ở khung lược 2,3m ở lưu lượng đỉnh
6m trong điều kiện “phụ tải”
Kích thước khung lược Rộng 2,5m, cao 22m (tính từ đáy buồng lược
đến điểm xả)
Vật liệu song lược Thép không rỉ
Khe giữa 2 song 20mm
Tháo nước khu vực song lược Tháo nước bằng máy bơm chìm ở giếng ướt
Lắp đặt/tháo dỡ song lược Cần trục
Vận chuyển rác ở khung lược Rác được đổ vào một trong hai băng tải (mỗi
khung lược có một máng để đổ rác xuống một trong hai băng tải)
Thu gom rác lược Băng tải sẽ đổ vào các container kín nước
dung tích 0,8m3
Bốc dỡ công-te-nơ Bằng xe tải có thiết bị bốc dỡ hoặc bằng cầu
trục
Thải bỏ rác lược Tại bãi chôn rác của Thành phố
Máy bơm sẽ có đặc điểm kỹ thuật tóm tắt nhƣ sau:
Loại bơm Bơm chìm không nghẽn, vận tốc không đổi
Tổng lưu lượng 64.000 m3/giờ (lưu lượng đỉnh của nước thải
vào năm 2030)
85.000 m3/giờ trong điều kiện “phụ tải” (mức
nước trong giếng ướt tăng, giảm cột áp lực của máy bơm và cho phép bơm nhiều nước hơn)
Số lượng 12 (10 máy vận hành, 2 máy dự phòng)
Tổng cột áp 20,1m (đỉnh); 12,5m (phụ tải)
Động cơ 460kW, 595 vòng quay/phút, 400V, 50Hz
2.5.4.5 Đƣờng ống vƣợt sông và miệng xả ngầm
Mặt cắt dọc đường ống vượt sông được trình bày trong hình 2. 9, Nước thải
đã được lược rác sẽ từ buồng xả của trạm bơm thoát qua một đoạn ống vượt sông dài 820m, đi dưới lòng Sông Sài Gòn đến giếng bờ đông. Đường ống vượt sông là một ống bê-tông đơn Ø3000mm, lắp đặt bằng kỹ thuật kích ống, từ hố ga quay trở
lại sông Sài Gòn, là một miệng xả cách bờ đông khoảng 65m (nằm bên ngoài luồng
giao thông thủy chính)có lắp 5 thiết bị khuếch tán để xả thải ra sông Sài Gòn.
Hình 2. 9 Mặt cắt dọc đường ồng vượt sông
2.5.4.6 Thay thế, mở rộng cống cấp 2 và cấp 3:
Hình 2. 10 hạng mục nước mưa của Dự án, việc cải tạo hệ thống thoát nước bao gồm việc thay mới các cống hộp và cống tròn bằng ống bê-tông đúc sẵn, đặt bên dưới lòng đường, trong phạm vi lộ giới và tổng chiều dài cống được trình trong
bảng 2. 9
Bảng 2. 9 Chiều dài các loại cống tại mỗi quận
Quận Diện tích Chiều dài cống
*
(Km2) Cấp 2&3 (m) Cấp 4 (km)
1 1,88 4.492 14,7
3 4,30 12.528 34,6
Quận Diện tích Chiều dài cống * (Km2) Cấp 2&3 (m) Cấp 4 (km) Bình Thạnh 6,82 9.376 54.9 Gò Vấp 1,47 2.810 11,8 Phú Nhuận 4,96 9.584 39,9 Tân Bình 11,07 18.798 89 Tổng cộng 33,3 59.140 267,8
(*) chưa tính đến cống nối (khoảng 5000m)
(nguồn tư vấn CDM) Khoảng 1760 hố ga bê-tông sẽ được lắp đặt ở những vị trí thích hợp cho việc nạo vét, bảo dưỡng, sửa chữa, và còn giành chỗ để kết nối với cống cấp 4 trong khu vực. Các bề mặt bên ngoài của hố ga sẽ được bảo vệ chống lại sự ăn mòn.
2.5.4.7 Cải tạo kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè :
Dự án đã nạo vét đáy kênh khoảng 1.100.000m3, ứng với mực nước cao nhất
sẽ là 1,80m tại thượng nguồn kênh, khi mức nước triều ở sông Sài Gòn là 1,3m (đây là mức thủy triều tối đa hàng ở sông Sài Gòn tại thời gian thiết kế) để tăng công suất thủy lực của kênh, giảm úng ngập trong lưu vực, và gia cố hai bờ kênh. Chiều rộng kênh ở thượng nguồn sẽ được mở rộng đến 27m, và ở hạ nguồn mở rộng đến 60m,
