chất thải rắn sinh hoạt tại bãi chôn chấp Mường Tè – Lai Châu
Sử dụng mô hình LandGEM ver2.1 của hiệp hội bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA). Đây cũng là mô hình được khuyến cáo sử dụng để dự báo lượng khí thải phát sinh trong gia đoạn vận hành dự án do Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định trong “Hướng dẫn lập báo cáo đánh giá tác động môi trường đối với các dự án chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt – năm 2009”. Với khả năng chứa của bãi chôn lấp theo thiết kế được tính toán là khoảng 13500 tấn. Khả năng tiếp nhận của bãi chôn lấp trong khoảng thời gian từ năm 2012 tới năm 2018. Lượng khí bãi rác phát thải phụ thuộc vào các yếu tố: Thành phần rác đem chôn lấp; Độ ẩm của rác; Lượng chất dinh dưỡng sẵn sàng cho hoạt động của vi sinh vật; Giá trị pH; Công tác vận hành bãi chôn lấp bao gồm cả độ nén chôn lấp. Các nghiên cứu cho thấy khi rác được nén ở tỷ trọng khoảng 600 kg/m3 có tốc độ phân hủy các chất hữu cơ nhanh nhất. Các kết quả cũng cho thấy, hệ số và hằng số phát thải khí mêtan từ các bãi rác tại khu vực các Quốc gia đang phát triển và khu vực khí hậu nhiệt đới cao hơn hẳn so với khu vực các Quốc gia phát triển và các vùng khí hậu khác.
Về lý thuyết, lượng khí bãi rác phát thải có thể được biểu diễn qua hàm số sau:
Q = LoR(e−kc− e−kt) QT,x = k Rx LO e-k(T - x) Trong đó:
- Q= lượng khí methane phát thải trong năm dự báo (m3/năm)
- R= lượng rác tiếp nhận trung bình hàng năm trong tuổi đời của ô chôn lấp (T/năm)
- k= hệ số phát thải khí methane (1/năm) - Trong giai đoạn này, với giải thiết tính toán về khả năng sinh khí của CH4 dựa trên loại chất thải là 45% thể tích
- c=thời gian tính từ khi ô chôn lấp đóng cửa (năm) - t=thời gian khi ô chôn lấp bắt đầu tiếp nhận rác (năm)
- QT,x = lượng khí methane phát thải trong năm thứ (T) bởi lượng rác Rx
- x= số năm chôn lấp rác
- Rx = lượng rác chôn lấp vào năm thứ x (T)
- T= năm dự báo
Mô hình trên do Cục Bảo vệ Môi trường Liên Bang Mỹ (USEPA) đề xuất và đã được IPCC đề xuất áp dụng trong tính toán lượng khí mêtan phát thải từ các bãi rác. Theo USEPA, giá trị Lo thường nằm trong khoảng 6,2-270 m3/tấn rác. Giá trị Lo được đề xuất áp dụng tại Mỹ ở trong khoảng 100-170 m3/tấn rác; Tại Úc là 79 m3 /tấn rác và 230 m3/tấn rác tại Thái Lan. Giá trị k theo USEPA, nằm trong khoảng 0,003-0,21 năm-1, giá trị áp dụng tại Mỹ là 0,02 - 0,05 năm-1 ; Tại Úc là 0,058 năm-1 và 0,15 năm-1 tại Thái Lan . Trong điều kiện tại TP. Hồ Chí Minh, k = 0,21 năm-1 và Lo = 170- 200 m3/T rác.
Để đánh giá mức độ phát thải hàng năm của NMOCs từ bãi chôn lấp chất thải sinh hoạt, áp dụng công thức tính toán sau:
M [NOMC] = 2Lo R(1 − e−kt )C[ NMOC]3.595x 10-9
Trong đó:
- M [NMOC] = khối lượng phát thải của NMOC (tấn/năm) - Lo = lượng khí methane dự kiến phát sinh (m3/tấn chất thải) - R = lượng chất thải trung bình hàng năm (tấn/năm)
- k = hằng số phát sinh khí bãi rác/khí methane (năm-1) - Trong giai đoạn này, với giải thiết tính toán về khả năng sinh khí của CH4 dựa trên loại chất thải là 45% thể tích
- t = thời gian hoạt động của bãi rác (năm)
- 3.595 x 10-9 = hệ số quy đổi
Tổng lượng khí và thành phần lượng khí thải phát sinh được trình bày trong bảng và đồ thị dưới đâỵ [15]
Bảng 4.22: Tổng lượng khí và khối lượng thành phần khí thải phát sinh trong quá trình vận hành chôn lấp chất thải rắn tại bãi rác Mường Tè – Lai Châu
Năm
Lượng rác tiếp nhận
Tổng lượng khí
phát sinh CH4 CO2 NMOC*
(Tấn/năm) (m3/năm) (m3/năm) (m3/năm) (m3/năm)
2011 710 0 0 0 0 2012 1437 78950,45 35527,70 43422,75 47,37 2013 2182 198996,89 89548,60 109448,29 119,40 2014 2946 341452,56 153653,65 187798,91 204,87 2015 3729 497149,09 223717,09 273432,00 298,29 2016 4532 661533,58 297690,11 363843,47 396,92 2017 5355 832456,35 374605,36 457850,99 499,47 2018 6198 1008849,88 453982,45 554867,44 605,31 2019 7063 1190184,08 535582,84 654601,24 714,11 2020 7949 1376418,09 619388,14 757029,95 825,85 2021 8857 1567420,42 705339,19 862081,23 940,45 2022 9788 1763236,99 793456,64 969780,34 1057,94 2023 10742 1964001,78 883800,80 1080200,98 1178,40 2024 11721 2169781,34 976401,60 1193379,74 1301,87 2025 12723 2380831,11 1071374,00 1309457,11 1428,50 2026 13751 2597055,53 1168674,99 1428380,54 1558,23 2027 0 2818740,76 1268433,34 1550307,42 1691,24 2028 0 2928826,38 1317971,87 1610854,51 1757,30 2029 0 2740526,06 1233236,73 1507289,33 1644,32 2030 0 1360904,97 612407,23 748497,73 816,54 2031 0 675805,41 304112,43 371692,97 405,48 2032 0 335595,03 151017,76 184577,27 201,36 2033 0 166651,56 74993,20 91658,36 99,99 2034 0 82756,72 37240,52 45516,19 49,65 2035 0 41095,77 18493,10 22602,67 24,66 2036 0 20407,55 9183,40 11224,16 12,24 2037 0 10134,09 4560,34 5573,75 6,08 2038 0 5032,44 2264,60 2767,84 3,02 2039 0 2499,04 1124,57 1374,47 1,50 2040 0 1240,98 558,44 682,54 0,74
0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Tổng lượng khí phát sinh CH4 CO2 Năm thứ Lư ơn g ph át th ải (m 3 /n ăm
Đồ thị 4.3. Tổng lượng phát thải khí, Khí CH4 , CO2 qua các năm chôn lấp
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 NMO C Năm thứ Lư ợn g ph át th ải m3 /n ăm
Đồ thị 4.4: Tổng lượng phát thải khí NMOC qua các năm chôn lấp
Qua bảng cho thấy tổng lượng khí thải và các thành phần khí CH4, CO2
và NMOC đạt cực đại có xu hướng tăng dần qua các năm. Lượng khí phát sinh đạt cực đại sau khoảng 18 -19 năm tiến hành chôn lấp. Tổng lượng khí thải phát sinh đạt cực đại là 2928826.38 m3/ năm, các thành phần khí khác
như: CH4 là: 1317971.87 m3/năm; CO2: 1610854.51 m3/năm; và NMOC:
1757.30 m3/năm sau 2 năm ngừng tiếp nhận chất thảị Sau thời gian này, lượng khí phát sinh có xu hướng giảm dần và ngừng phát thải sưu năm 28. Điều này hoàn toàn phù hợp với lý thuyết về các quá trình sinh học diễn ra trong bãi chôn lấp đã được công bố tại nhiều tài liệu khoa học.
Sử dụng mô hình LandGEM ver 2.1cũng cho kết quả chi tiếp về tốc độ phát sinh khí và khí ô nhiễm trong toàn bộ quá trình chôn lấp chất thải rắn. Bảng dưới đây mô tả tốc độ phát sinh các thành phần khí trong bãi chôn lấp tại năm thứ 14, kết quả cho thây trong quá trình chôn lấp một lượng lớn khí thải với nhiều thành phần tạo ra trong quá trình phân hủy chất thải có nguy cơ đi vào môi trường và ngây ảnh hưởng tới chất lượng môi trường khí trong khu vực dự án. Để có thể giảm thiểu nguy cơ gây ô nhiễm, ảnh hưởng tới sức khỏe con người và sinh vật, dự án cần có các biện pháp tận thu và xử lý khí thải trước khi thải vào môi trường.
Bảng 4.23: Thành phần và lượng khí thải phát sinh trong quá trình chôn lấp tại năm thứ 14 (năm 2026) tại bãi chôn lấp huyện Mường Tè – Lai Châụ
Lượng khí thải phát sinh
Khí thải / Chất ô nhiễm
(m3/năm) (tấn/năm)
Tổng lượng khí 2.38E+06 3.18E+03 Methane 1.07E+06 7.86E+02 Carbon dioxide 1.31E+06 2.64E+03 NMOC 1.43E+03 5.63E+00 1,1,1-Trichloroethane (methyl chloroform) – HAP 1.14E+00 6.98E-03 1,1,2,2-Tetrachloroethane - HAP/VOC 2.62E+00 2.01E-02 1,1-Dichloroethane (ethylidene dichloride) - HAP/VOC 5.71E+00 2.59E-02 1,1-Dichloroethene (vinylidene chloride) - HAP/VOC 4.76E-01 2.11E-03 1,2-Dichloroethane (ethylene dichloride) - HAP/VOC 9.76E-01 4.42E-03 1,2-Dichloropropane (propylene dichloride) - HAP/VOC 4.29E-01 2.22E-03 2-Propanol (isopropyl alcohol) - VOC 1.19E+02 3.27E-01 Acetone 1.67E+01 4.43E-02 Acrylonitrile - HAP/VOC 1.50E+01 3.64E-02 Benzene - No or Unknown Co-disposal - HAP/VOC 4.52E+00 1.62E-02 Benzene - Co-disposal - HAP/VOC 2.62E+01 9.36E-02 Bromodichloromethane - VOC 7.38E+00 5.53E-02 Butane - VOC 1.19E+01 3.17E-02 Carbon disulfide - HAP/VOC 1.38E+00 4.81E-03 Carbon monoxide 3.33E+02 4.27E-01 Carbon tetrachloride - HAP/VOC 9.52E-03 6.70E-05 Carbonyl sulfide - HAP/VOC 1.17E+00 3.21E-03 Chlorobenzene - HAP/VOC 5.95E-01 3.07E-03 Chlorodifluoromethane 3.10E+00 1.22E-02
Chloroform - HAP/VOC 7.14E-02 3.90E-04 Chloromethane - VOC 2.86E+00 6.60E-03 Dichlorobenzene - (HAP for para isomer/VOC) 5.00E-01 3.36E-03 Dichlorodifluoromethane 3.81E+01 2.11E-01 Dichlorofluoromethane - VOC 6.19E+00 2.91E-02 Dichloromethane (methylene chloride) - HAP 3.33E+01 1.30E-01 Dimethyl sulfide (methyl sulfide) - VOC 1.86E+01 5.28E-02 Ethane 2.12E+03 2.92E+00 Ethanol - VOC 6.43E+01 1.36E-01 Ethyl mercaptan (ethanethiol) - VOC 5.48E+00 1.56E-02 Ethylbenzene - HAP/VOC 1.10E+01 5.32E-02 Ethylene dibromide - HAP/VOC 2.38E-03 2.05E-05 Fluorotrichloromethane - VOC 1.81E+00 1.14E-02 Hexane - HAP/VOC 1.57E+01 6.20E-02 Hydrogen sulfide 8.57E+01 1.34E-01 Mercury (total) - HAP 6.90E-04 6.34E-06 Methyl ethyl ketone - HAP/VOC 1.69E+01 5.58E-02 Methyl isobutyl ketone - HAP/VOC 4.52E+00 2.07E-02 Methyl mercaptan - VOC 5.95E+00 1.31E-02 Pentane - VOC 7.86E+00 2.59E-02 Perchloroethylene (tetrachloroethylene) - HAP 8.81E+00 6.68E-02 Propane - VOC 2.62E+01 5.28E-02 t-1,2-Dichloroethene - VOC 6.67E+00 2.96E-02 Toluene - No or Unknown Co-disposal - HAP/VOC 9.29E+01 3.91E-01 Toluene - Co-disposal - HAP/VOC 4.05E+02 1.71E+00 Trichloroethylene (trichloroethene) - HAP/VOC 6.67E+00 4.01E-02 Vinyl chloride - HAP/VOC 1.74E+01 4.97E-02 Xylenes - HAP/VOC 2.86E+01 1.39E-01