Khối lượng CTRSH phát sinh hàng ngày tại các đơ thị trong tỉnh là một trong những yếu tố then chốt làm cơ sở cho việc tính tốn số lượng thiết bị và phương tiện cần thiết để thu gom, vận chuyển, xử lý CTR, tổ chức các hệ
thống thu gom, vận chuyển CTR một cách hợp lý.
Diễn biến khối lượng CTRSH của huyện đến năm 2020 được tính tốn dự báo trên cơ sở quy mơ dân sốđã được dự báo ở phần trên và hệ số phát thải rác sinh hoạt tính bình quân theo đầu người (kg/người.ngày).
Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội, CNH-HĐH mức sống trên địa bàn An Giang cũng như huyện Châu Phú ngày càng được nâng cao hơn và kéo theo tốc độ thải rác sinh hoạt cũng ngày càng gia tăng. Nĩi chung, tốc độ thải rác sinh hoạt tính theo đầu người phụ thuộc vào nhiều yếu tố như mức sống, mức đơ thị hĩa, cơng nghiệp hĩa, tập quán sinh hoạt của người dân (ví dụ tính tiết kiệm làm giảm mức thải rác, tính phung phí làm tăng mức thải rác…).
Sự biến đổi tốc độ thải rác sinh hoạt tùy thuộc vào từng thời kỳ. Thời kỳ bùng nổ tăng trưởng kinh tế cũng là thời kỳ gia tăng tốc độ thải rác một cách nhanh chĩng, tuy nhiên khi kinh tế phát triển đến mức nào đĩ thì mức độ
gia tăng tốc độ phát sinh rác thải bắt đầu chậm dần lại và khi nền văn minh đạt
đến mức rất cao thì tốc độ thải rác cĩ thể giảm xuống do xu hướng tăng nhu cầu sử dụng về chất hơn về số lượng. Theo đánh giá các nhà chuyên mơn, tốc
độ thải rác của một đơ thị trong giai đoạn đang phát triển cĩ thể biểu diễn gần
đúng theo hàm số lagarit, tức là trong giai đoạn này, tốc độ thải rác luơn tăng nhưng mức gia tăng tốc độ thải thì lại giảm dần theo đường hyperbol, mức gia tăng phụ thuộc nhiều vào tốc độ tăng trưởng kinh tế.
Trên cơ sở hệ số phát thải rác sinh hoạt bình quân đầu người hiện nay tại các đơ thị, dựa vào quy hoạch phát triển các đơ thị của tỉnh An Giang đến năm 2020 và căn cứ vào điều kiện kinh tế - xã hội cụ thể của địa phương, cĩ thể dựa báo hệ số phát thải rác sinh hoạt tình bình quân đầu người tại các đơ thị trong tình đến năm 2020 như sau:
Bảng 4. 4: Hệ số phát thải rác sinh hoạt tính bình quân đầu người tại các khu vực trong tỉnh đến năm 2020 Hệ số phát thải rác sinh hoạt (kg/người.ngày) STT Khu vực Năm 2008 Năm 2020 I Đơ thị 1 Thành phố Long Xuyên 0,75 1,05 2 Thị xã Châu Đốc 0,75 1,00 3 Các đơ thị cịn lại 0,65 0,85 II Nơng thơn 0,45 0,65
(Nguồn: Sở Tài Nguyên & Mơi Trường An Giang, 2020 )
Trên cơ sở đĩ, cĩ thể tính tốn dự báo khối lượng CTRSH của huyện
đến năm 2020 như bảng 4.5. Kết quả tính tốn cho thấy đến năm 2020 hàng ngày thải ra 185,020 tấn/ngày CTRSH (xem phần tính tốn chi tiết tại phần Phụ Lục B ước tính dân số và lượng CTR của huyện).
Bảng 4. 5: Tổng lượng phát thải CTRSH của huyện đến năm 2020
Khối lượng rác phát sinh từ các nguồn (tấn/ngày) Năm
Dân cư Chợ Trhườọc ng Bviệệnh n Đườphống (tấTn/ngày)ổng
2011 116,048 7,7 7,28 0,328 0,12 131,476 2012 116,435 7,7 7,28 0,328 0,12 131,863 2013 116,821 7,7 7,28 0,328 0,12 132,249 2014 128,784 7,7 7,28 0,328 0,12 144,212 2015 131,075 7,7 7,28 0,328 0,12 146,503 2016 143,158 7,7 7,28 0,328 0,12 158,586 2017 143,627 7,7 7,28 0,328 0,12 159,055 2018 155,824 7,7 7,28 0,328 0,12 171,252 2019 156,332 7,7 7,28 0,328 0,12 171,760 2020 169,592 7,7 7,28 0,328 0,12 185,020 4.3. Dự báo thành phần CTRSH Thành phần CTRSH tại các đơ thị cũng là một trong những yếu tố quan trọng đối với việc lựa chọn cơng nghệ xử lý rác. Theo dự án đầu tư của huyện Châu Phú thì hiện nay thành phần rác sinh hoạt trên địa bàn tỉnh An Giang
trung bình cĩ đến 70 -75 % là rác thực phẩm (đây là các thành phần hữu cơ dễ
phân hủy sinh học), cịn lại là các thành phần khác.
Để xác định thành phần rác thải của huyện Châu Phú, tơi đã tiến hành thực nghiệm phân tích thành phần rác theo phương pháp một phần tư (xem
phần tính tốn chi tiết tại phần Phụ Lục B ước tính dân số và lượng CTR của huyện) và thu được kết quả như sau:
Bảng 4. 6: Thành phần rác của huyện Châu Phú Thành phần Phần trăm theo khối lượng (%) Thành phần hữu cơ (thức ăn dư thừa, lá cây, hoa quả bị hỏng…) 70 Thành phần khác (giấy, bọc nilon, nhựa, thủy tinh…) 30 Tổng 100
Với thành phần hữu cơ dễ phân hủy chiếm 70% tổng lượng rác của tồn huyện; chính khối lượng này đem đi chơn lấp và thành phần cịn lại chiếm 30%, nên khối lượng rác hữu cơ dễ phân hủy và khối lượng rác cịn lại theo các năm được thực hiện trong bảng 4.7. Bảng 4. 7: Tổng khối lượng rác hữu cơ và các thành phần khác dựđốn của huyện đến năm 2020 Năm Khối lượng rác (tấn/ngày) Thành phần hữu cơ (tấn/ngày) Thành phần rác cịn lại (tấn/ngày) 2011 131,476 92,033 39,443 2012 131,863 92,304 39,559 2013 132,249 92,574 39,675 2014 144,212 100,948 43,264 2015 146,503 102,552 43,951 2016 158,586 111,010 47,576 2017 159,055 111,339 47,717 2018 171,252 119,876 51,376 2019 171,760 120,232 51,528 2020 185,020 129,514 55,506 Tổng 1.531,976 1.072,383 459,593
Tĩm lại:
Vào năm 2020 thì tổng khối lượng rác 1.531,976 tấn/ngày. Trong đĩ lượng rác đem đi chơn lấp là 1.072,383 tấn/ngày, lượng rác cịn lại 459,593 tấn/ngày với lượng rác này được đem đi phân loại và tái chế, phần cịn lại đem
đi chơn như: gạch, thủy tinh khơng tái chế…. (Giả sử lượng rác đem đi tái chế
20% và 10% đem đi chơn lấp).
Bảng 4. 8: Tổng khối lượng rác trong thành phần cịn lại dựđốn của huyện đến năm 2020 Năm Thành phần rác cịn lại (tấn/ngày) Khối lượng rác tái chế chiếm 20% (tấn/ngày) Khối lượng rác đem đi chơn lấp chiếm 10% (tấn/ngày) 2011 39,443 7,889 3,944 2012 39,559 7,912 3,956 2013 39,675 7,935 3,968 2014 43,264 8,653 4,326 2015 43,951 8,790 4,395 2016 47,576 9,515 4,758 2017 47,717 9,543 4,772 2018 51,376 10,275 5,138 2019 51,528 10,306 5,153 2020 55,506 11,101 5,551 Tổng 459,595 91,919 45,960
Bảng 4. 9: Tổng khối lượng rác đem đi chơn dựđốn của huyện đến năm 2020 Năm Thành phần hữu cơ (tấn/ngày) Khối lượng rác trong thành phần cịn lại đem đi chơn lấp chiếm 10% (tấn/ngày) Tổng khối lượng rác (tấn/ngày) 2011 92,033 3,944 95,977 2012 92,304 3,956 96,260 2013 92,574 3,968 96,542 2014 100,948 4,326 105,274 2015 102,552 4,395 106,947 2016 111,010 4,758 115,768 2017 111,339 4,772 116,111 2018 119,876 5,138 125,014 2019 120,232 5,153 125,385 2020 129,514 5,551 135,065 Tổng 1.072,383 45,960 1.118,3
4.4. Lựa chọn phương pháp chơn lấp
Dựa theo đặc thù từng loại chất thải được chơn lấp, đặc điểm địa hình và địa chất cơng trình, địa chất thủy văn khu vực thực hiện dự án đề xuất hai phương án chơn lấp như sau:
- Phương án 1: Bãi chơn lấp nổi.
- Phương án 2: Bãi chơn lấp hỗn hợp kết hợp nổi – chìm.
4.4.1. Phân tích đề xuất phương án kỹ thuật và cơng nghệ
* Phương án 1: Chọn bãi chơn lấp nổi: là bãi chơn lấp nổi trên mặt đất ở
những nơi cĩ địa hình bằng phẳng hoặc độđốc nhỏ, xung quanh bãi được xây tường hoặc đắp đê bao nổi lên.
Tính tốn cơng suất BCL dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật như sau:
- Tỷ trọng chất thải tối thiểu sau khi đầm nén 0,52 - 0,8 tấn/m3 (chọn 0,8 tấn/m3) (Thơng tư liên tịch số 01/2001/TTLT - BKHCNMT – BXD ).
- Thời gian chơn rác khoảng 10 năm ( từ năm 2011 đến năm 2020 ).
+ Khi thiết kế kỹ thuật chơn lấp cho phương án này cần phải chú ý các vấn
đề sau:
- Cách ly ngầm bên dưới.
- Chống lún bãi rác để hạn chế hư hỏng kết cấu đáy bãi rác. - Nguy cơ trượt rác ra đồng ruộng do tầng bùn chịu tải yếu. - Đất lấp phủ các lớp rác.
* Phương án 2: Phương án này đề nghị đáy khu chơn rác đào sâu xuống 2m dưới mặt đất hiện trạng theo kết quả khoan địa chất cơng trình thì địa chất khu vực tương đối yếu, lớp sét dẻo mềm trên mặt ruộng từ 1 – 3m, cịn lại chủ yếu là bùn sét dẻo chảy, lớp đất cĩ khả năng chịu lực tốt nằm ởđộ sâu từ 25 – 30m so với mặt đất tự nhiên theo phương án này thì khu chơn lấp đào sâu xuống 2m sẽ quét hết tầng đất ở trên để sử dụng làm đất phủ.
+ Trong phương án này cần phải chú ý các vấn đề sau:
- Cách ly đáy và mặt bên để chống sự xâm nhập của nước rỉ rác vào các tầng nước ngầm bên dưới và mặt bên của khu chơn lấp.
- Chống đẩy nổi khi thi cơng và chơn lấp rác.
4.4.2. So sánh và lựa chọn phương án
* Phương án 1
ªƯu điểm
+ Khơng đào sâu xuống do đĩ các cơng trình thu nước rác khơng bị hạ
thấp.
+ Đảm bảo nước rác khơng nằm dưới mực nước ngầm giảm nguy cơ ơ nhiễm tầng nước ngầm.
+ Khơng cần biện pháp chống đẩy nổi khi thi cơng và chơn lấp rác. + Phương án này dễ thi cơng.
ª Nhược điểm
+ Khối lượng rác chơn lấp trong bãi giảm do đĩ thời gian vận hành bãi chơn lấp cũng giảm.
+ Do khơng đào sâu nên lượng đất phủ tạm thời cũng như về lâu dài khơng đủ phục vụ làm lớp phủ phải mua.
* Phương án 2
ªƯu điểm
+ Đảm bảo lượng đất phủ tại chỗ, giảm chi phí cho việc vận hành bãi chơn lấp.
+ Tăng khối lượng chơn lấp rác do đĩ thời gian vận hành dài hơn. + Chi phí chống lún cho bãi chơn lấp giảm do đặt bãi chơn lấp trên nền chịu tải cao.
ª Nhược điểm
+ Khĩ kiểm sốt khả năng rị rỉ của lớp lĩt đáy.
+ Khi đào sâu xuống các cơng trình thu nước rác bị hạ thấp tốn nhiều chi phí xây dựng.
+ Do việc đào sâu xuống dưới mực nước ngầm sẽ khơng phù hợp với quy định về thiết kế, xây dựng vận hành bãi chơn lấp rác theo (TCXDVN 261:2001 – Bãi chơn lấp chất thải rắn – Tiêu chuẩn thiết kế).
Qua so sánh và đánh giá ưu nhược điểm của hai phương án trên, tơi nhận thấy phương án 1 phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế xây dựng bãi chơn lấp
đồng thời phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn khu vực bãi chơn lấp rác huyện Châu Phú. Vậy phương án lựa chọn là phương án 1.
4.5. Thiết kế trạm phân loại tập trung
4.5.1 Tính tốn thiết kế khu chứa rác các thành phần cịn lại (khơng phải là hữu cơ) tại trạm phân loại tập trung phải là hữu cơ) tại trạm phân loại tập trung
Tổng lượng rác vận chuyển về nhà máy (rác các thành phần cịn lại) vào năm 2020 là 55,506 tấn/ngày. Khu chứa rác được thiết kế cĩ thể lưu rác trong 3 ngày. Vậy cơng suất của nhà chứa rác là 166,518 tấn/ngày.
Theo Lê Hồng Việt (2001), trung bình khối lượng riêng của rác sinh hoạt khoảng 296,65 kg/ m3 = 0,296 tấn/ m3
⇒ Thể tích của nhà chứa rác : V = 166,518
0,296 = 562,56 m3 Chọn chiều cao rác chứa trong nhà chứa là 3m.
Diện tích của nhà chứa rác là S = 562,56
3 = 187,52 m2
Kích thước của nhà chứa được thiết kế : S = L x W = 19 m x 10 m
4.5.2 Tính tốn thiết kế khu phân loại rác
Trong khu phân loại cĩ 6 cơng nhân phân loại bằng tay dọc 2 bên băng chuyền và được bố trí mỗi bên 6 thùng đựng rác thải cĩ thể tái chế (1 thùng
đựng giấy, 1 thùng đựng nhựa, 1 thùng đựng thủy tinh, 1 thùng đựng kim loại, 1 thùng đựng bọc nilon, 1 thùng đựng các loại khác), mỗi thùng cách nhau 1m, rộng 0,5 m. Rác khơng tái chếđược sẽđem đi chơn.
Chọn băng chuyền cĩ chiều dài là 8m, chiều rộng là 1m, chiều cao rác là 5cm, băng chuyền chuyển động với thời gian vào và ra khỏi băng chuyền là 1 phút. Vận tốc 8m/phút. Cơng nhân làm việc 1 ngày 8 giờ.
4.5.3 Tính tốn thiết kế nhà kho chứa rác tái chế
Tổng lượng rác sau khi phân loại tại nhà máy cĩ thể tái chế vào năm 2020 là 11,101 tấn/ngày. Khu chứa rác được thiết kế cĩ thể lưu rác trong 3 ngày. Vậy cơng suất của nhà chứa rác là 33,303 tấn/ngày.
⇒ Thể tích của nhà chứa rác : V = 33,303
0, 296 = 112,51 m3 Chọn chiều cao rác chứa trong nhà chứa là 3m.
Diện tích của nhà chứa rác là S = 112,51
3 = 37,5 m2
Kích thước của nhà chứa được thiết kế : S = L x W = 8 m x 5 m
4.6. Tính tốn ơ chơn lấp
Vì khối lượng CTR đem đi chơn lấp tối đa chỉ cĩ 135,065 tấn/ngày (2020).
Thời gian vận hành của ơ chơn lấp rác là 1 – 3 năm Thể tích rác được nén trong 1 ơ chơn lấp trong 1 năm Thể tích rác được nén trong 1 ơ chơn lấp được tính theo cơng thức:
Vw = ρ
m
( m3) m: khối lượng của chất thải rắn (tấn)
ρ: khối lượng riêng của rác sau khi nén ở bãi chơn lấp, ρ = 0,8 tấn/m3
⇒ Vw = 135,065 365 0,8
x
= 61.623 m3
- Thể tích rác được nén trong bãi chơn lấp:
Tổng khối lượng CTR đem đi chơn lấp tính đến cuối năm 2020 là 1.118,3 tấn/ngày tương đương với 408.180 tấn/năm.
Thể tích rác được nén trong bãi chơn lấp từ năm 2010 – 2020 được tính theo cơng thức: Vw = ρ m ( m3) m: khối lượng của chất thải rắn (tấn)
ρ: khối lượng riêng của rác sau khi nén ở bãi chơn lấp, ρ = 0,8 tấn/m3
⇒ ∑V = 408.180
0,8 = 510.225 m3
Vậy số ơ chơn lấp cần thiết được thiết kế là: 510.225
Nên ta chọn 9 ơ
- Thể tích rác được nén trong 1 ơ chơn lấp trong 1 ngày tối đa là: ⇒ Vw = 135,065
0,8 = 168,83 m3
Chọn chiều cao rác trong 1 lớp là 2m và số lớp rác là 4 lớp ⇒ ∑H rác = 2 x 4 = 8 m
⇒ Diện tích rác của 1 ơ là: 61.623
8 = 7.703 m2
Để thuận tiện cho việc thiết kế và thi cơng, ta chọn mặt đáy ơ chơn lấp là hình vuơng, lúc này ơ chơn lấp sẽ cĩ dạng hình chĩp cụt đều.
⇒ L x W = 90 m x 90 m = 8.100 m2
4.6.1 Tính tốn cấu tạo ơ chơn lấp
Vì phần chơn rác nằm trên mặt đất nên để thuận tiện cho xe vận chuyển rác lên xuống ơ chơn lấp, ta chọn độ dốc taluy là 3 : 1 (Tchobanoglous, T.,Theisen, H, Vigil, S.A, (1993), “Integrrated Solid Waste Management”. McGraw – Hill Int).
Chọn chiều cao của 1 lớp là : h = 2m
Chiều dày vật liệu che phủ hàng ngày là hHN = 0,1m Chiều dày vật liệu che phủ trung gian là hTG = 0,2m Chiều dày vật liệu che phủ cuối cùng là HCC = 1,8 m Chiều cao 1 lớp rác: HR = 2 + 0,1 + 0,2 = 2,3 m
Lớp 1
- Đối với lớp rác 1
+ Lớp rác 1 là phần nằm trên mặt đất nên cĩ độ dốc taluy là 3:1 + Kích thước đáy dưới của lớp 1: 90 m
+ Kích thước đáy trên của lớp 1: Xét hình thang A1B1C1D1 C1D1 = A1B1 – 2B1H1 Ta cĩ B1H1 = 3 C1H1 = 3 x 2 = 6 m D1 C1 A1 B1 H1
Thể tích lớp rác 1 W1 = 3 1 x ( S1N + S1L + S1NxS1L ) x C1H1 = 3 1 x ( 782 + 902 + 2 2 78 90x ) x 2 = 14.136 m3 Diện tích đáy nhỏ : S1N = 78 x 78 m2 Diện tích đáy lớn : S 1L = 90 x 90 m2 Chiều cao lớp rác: C1H1 = 2 m + Số ngày hoạt động để làm đầy lớp 1: 14.136 168,83 = 84 ngày - Đối với lớp vật liệu che phủ 1 ( VLCP)
+ Kích thước đáy dưới của lớp VLCP1 chính là kích thước đáy trên của lớp rác 1: 78 m
+ Kích thước đáy trên của lớp VLCP1 Xét hình thang A’1B’1C’1D’1
C’1D’1 = A’1B’1 – 2B’1H’1
Ta cĩ B’1H’1 = 3 C’1H’1 = 3 x 0,3 = 0,9 m
⇒ Kích thước đáy trên của lớp 1 là C’1D’1 = 78 – 2 x 0,9 = 76,2 m