4.8.1. Các sản phẩm khí
Các sản phẩm khí chủ yếu được tạo thành ở bãi rác là methane, amonia, sulphua hydro, carbondioxide… Khí sinh học là sản phẩm của quá trình phân huỷ của các chất hữu cơ cĩ trong BCL. Thành phần của khí gas trong giai
đoạn đầu chủ yếu là carbondioxide (CO2) và một số loại khí như N2 và O2. Sự
cĩ mặt của khí CO2 trong BCL tạo điều kiện cho vi sinh vật kỵ khí phát triển và từ đĩ bắt đầu giai đoạn hình thành khí methane. Như vậy, khí gas cĩ hai thành phần chủ yếu là CH4 và CO2 chiếm khoảng từ 40 – 50%. Cơ cấu các thành phần khí này phụ thuộc vào hình thức BCL là kỵ khí hay hiếu khí. Mặc dù sulphua hydro là khí độc đối với con người song hiếm khi nào nĩ cĩ thể
tích tụ ở bãi rác tới nồng độ cĩ thể gây ảnh hưởng đến con người. Tuy nhiên vấn đề cần chú ý là các bãi rác chơn lấp kỵ khí cĩ chứa nhiều chất hữu cơ do vậy methane cĩ thể hình thành tới một nồng độ đủ cao để cĩ thể gây ra tình trạng cháy nổ, ơ nhiễm mơi trường BCL và các khu vực xung quanh. Mối nguy hiểm này thậm chí cịn kéo dài cả sau khi bãi rác đã hồn tất việc chơn lấp. Vì vậy BCL rác thải hợp vệ sinh nhất thiết phải cĩ hệ thống thu gom và xử lý khí.
4.8.2. Cơ chế hình thành các khí trong bãi chơn lấp
Các chất hữu cơ trong bãi rác tạo ra rất nhiều loại khí, phụ thuộc vào quá trình phân huỷ và ổn định do các vi sinh vật. Quá trình phân huỷ thay đổi phụ thuộc vào các vi sinh vật liên quan. Thơng thường chúng được chia ra thành hai dạng: phân huỷ hiếu khí nhờ hoạt động của các vi sinh vật tiêu thụ
oxy và phân huỷ kỵ khí nhờ hoạt động của các vi sinh vật khơng cần đến oxy. Quá trình phân huỷđược thể hiện bằng cơng thức sau:
Phân huỷ hiếu khí:
(HaObNc + 1/4(4 + a-2b-3c)O2 Ỉ CO2 + 1/2(a-3c) H2O + cNH3 Phân huỷ kỵ khí:
(HaObNc + 1/4(4 + a-2b-3c)H2O Ỉ CO2 + 1/8(4-a-2b+3c) CO2 + 1/8(4+a-2b-3c)CH4 + cNH3
Trong thực tế, khơng thể giữ tồn bộ một bãi rác trong điều kiện kỵ khí,
đồng thời cũng khơng thể tránh được việc để chúng tồn tại trong điều kiện kỵ
khí. Trong phân huỷ kỵ khí, các chất khí như methane (CH4), dioxit carbon (CO2), ammonia (NH3) được giải phĩng ra cùng với một lượng rất nhỏ
sulphua hydro (H2S), sulphua methyl (CH3)2S, methyl mecaptan (CH3SH).
4.8.3. Tính tốn lượng khí sinh ra từ bãi chơn lấp
Cĩ thể dự báo lượng khí sản sinh ra tại bãi chơn lấp của huyện trong thời gian 10 năm như sau:
- Lượng khí gas sản sinh trung bình là 13m3/1 tấn (Trần Hiếu Nhuệ, 2001). - Lượng rác đưa vào bãi từ 2011 đến 2020: 408.180 tấn/năm
Q = 408.180 * 13 = 5.306.340 m3 Vậy:
- Lượng khí gas sinh ra trung bình 1 năm là: 530.634 m3 - Lượng khí gas sinh ra trong một ngày là: 1.454 m3 - Lượng khí gas sinh ra trong một giờ là: 61 m3
Với lượng khí sinh ra tại bãi chơn lấp khơng lớn lắm (61 m3). Vì vậy khơng thể thu hồi làm nguồn năng lượng, để đảm bảo an tồn cho mơi trường trước mắt ta cĩ thể xử lý bằng cách đốt bỏ lượng khí này.
Tính tốn bán kính thu hồi khí trên các hố chơn
Hiệu quả thu hồi khí sinh ra từ BCL phụ thuộc vào việc bố trí và bán kính thu hồi của các giếng thu khí trên các hố chơn lấp.
Chúng ta cĩ thể tính tốn bán kính thu hồi của giếng thu bằng cơng thức: R = q h D Q . . . π (Nguyễn Đức Lượng, 2003) Trong đĩ: R : bán kính thu hồi (m) Q : sản lượng khí (m3/h) D : tỷ trọng của rác thải (tấn/m3) h : chiều sâu của rác thải (m)
q : tốc độ tạo khí (m3/tấn-h) Các thơng số tính tốn: D = 0,8 tấn/m3 h = 8 m q = 8,9*10-4 Q = Q1*13 Trong đĩ:
Q : lượng khí sinh ra trong hố chơn trong 3 năm đầu Q1: lượng rác được chơn trong hố chơn lấp
Q1 = 408.180/8 = 51.023 tấn/năm Ỉ Q = 51.023 * 13 = 663.299 m3 Qh = 663.299 / 3*365*24 = 25,24 (m3/h) Ỵ R = 4 10 9 , 8 8 8 , 0 24 , 25 − x x x x π = 37,5 ≈ 38(m)
Vậy bán kính các giếng thu hồi khí gas trong các hố chơn lấp là 38m Khí sinh ra trong ơ chơn rác được thu bằng các giếng thu khí đứng cĩ
đường kính Do = 600mm (Do = 460 ÷ 900mm) với ống thu khí đặt bên trong cĩ đường kính D = 150mm (D = 100 ÷ 200mm), khoảng cách giữa các giếng là 40 m (theo TCXD x = 40 – 70m)
Chiều cao ống ngập trong lớp rác là 80% chiều cao chơn rác. 1/3 Chiều cao ống ngập trong rác sẽ được đục lỗ cĩ đường kính 10 mm trên suốt chiều dài ống với tỷ lệ lỗ rỗng chiếm 20% diện tích bề mặt ống.
Diện tích xung quanh mặt ống Sxq = 3,14 x D x h
Trong đĩ:
D: đường kính ống D = 200 mm = 0,2 m
h: Chiều cao phần ống ngập trong rác là 80% chiều cao lớp rác: 80%x8,9m =7,12m
- Chiều cao phần được đục lỗ thu khí = 3 1
Tỷ lệ lỗ rỗng: 1,51 x 20% = 0,3 m2 Diện tích lỗ 2 2 0,008 2 4 1 , 0 14 , 3 4 14 , 3 m x xd Sl = = = (d: đường kính đục lỗ) Số lỗ 0,3/0,008 = 38 lỗ Khoảng cách giữa các lỗ: 2,4/38 = 0,06m = 60mm
Ống thu khí được giữ cố định nhờ ống lồng cấu tạo bằng thép khơng rỉ, với đường kính ngồi bằng đường kính giếng thu khí, đường kính trong của
ống lồng đảm bảo lớn hơn đường kính ống thu khí (D = 200mm), xung quanh phần đục lỗđược bao bọc bởi một lớp sỏi cĩ đường kính lỗ, để giữống thẳng
đứng. Phần ống đưa lên khỏi ơ chơn lấp sau khi đổ hồn chỉnh cả lớp che phủ
cuối cùng đủ cao để tránh sự cố làm bít ống là 1m.
Kích thước mặt cắt ngang lớn nhất của ơ chơn lấp: L x W = 90 m x 90 m
⇒ Sốống đứng đặt theo chiều dài, chiều rộng ơ chơn lấp: 90
60 = 2 ống Vậy tổng sốống thu khí đứng cần đặt trong 1 ơ là 2 x 2 = 4 ống
Vậy tổng chiều dài ống L = L1 + L2 + L3 = 7,12 + 1,8 + 1 = 9,92 m L1: phần ống ngập trong rác và VLCP trung gian
L2: phần đi qua lớp VLCP cuối cùng L3: phần ống đưa lên khỏi hố ơ chơn lấp
Khí từ các ống thu khí đứng sẽđược thu gom vềống chung cĩ độ dốc 0,2% dẫn về trạm xử lý khí.
4.9. Bố trí mặt bằng các cơng trình phụ trợ của nhà máy
* Nhà bảo vệ, nghỉ giữa ca, nhà vệ sinh, nhà điều hành, thí nghiệm, nhà kho
+ Nhà bảo vệ:4m x 3m = 12m2. Được xây dựng cho 2 bảo vệ làm việc thường xuyên và là nơi cho 2 – 3 khách đến liên hệ cơng tác với nhà máy ngồi chờ.
+ Nhà nghỉ giữa ca, nhà vệ sinh: 10m x 4m = 40m2. Dùng làm nơi nghỉ
+ Nhà điều hành, thí nghiệm: 40m x 4,5m = 180m2
- Nền được đậm đá 4 x 6 cm cĩ độ dày 0,1m, lớp vữa xi măng PC40, M75 dày 0,15m
- Xây tường gạch chịu lực bằng gạch ống (19x8x8cm), vữa ximăng M50 dày 10cm, trát lát xi măng M75 dày 2cm. Tồn bộ mặt tường được quét vơi màu xanh nhạt, máy lợp tole
- Cột đổ bêtơng đá 1x2cm, ximăng M200 - Cửa ra vào bằng gỗ (0,9m x 2,4m) - Cửa sổ (1,8m x 1,6m)
- Mặt nền lĩt gạch ceramic (40cm x 40cm) cịn nhà vệ sinh lĩt gạch ceramic (20cm x 20cm).
- Chiều cao trần là 3m, cịn nhà điều hành và thí nghiệm cĩ chiều cao trần là 4m, hành lang rộng 1,5m, đĩng trần cách nhiệt bằng laphoong.
* Nhà để xe: 18m x 2,5m = 45 m2
- Nền được đậm đá 4 x 6 cm cĩ độ dày 0,1m, lớp vữa xi măng PC40, M75 dày 0,15m
- Máy lợp tơn, mặt nền tráng ximăng. - Chiều cao trần 3m
Diện tích để xe tính trung bình là 1,5m2/xe. Thiết kế nhà để xe cĩ thể
chứa được khoảng 30 chiếc xe. Vậy diện tích nhà để xe cần thiết là 1,5m2 x 30 = 45 m2
* Nhà kho: 5m x 6m = 30m2
- Nền được đậm đá 4 x 6 cm cĩ độ dày 0,1m, lớp vữa xi măng PC40, M75 dày 0,15m.
- Xây tường gạch chịu lực bằng gạch ống (8x8x19cm), vữa ximăng M50 dày 0,01m, trát lát xi măng M75 dày 0,02m.
- Cột đổ bêtơng đá 1x2cm, ximăng M200
- Cửa ra vào bằng gỗ (0,9m x 2,4m), máy lợp tole, tồn bộ mặt tường quét màu xanh nhạt.
* Đê bao
BCL nằm ở vùng đồng bằng do vậy cần cĩ hệ thống đê (khơng thấm) bao quanh BCL nhằm ngăn cách BCL với xung quanh và ngăn nước thấm vào BCL trong mùa mưa. Đê bao cĩ độ cao 3m, mặt đê rộng 5m cĩ rào và trồng cây, cĩ hệ thống thu gom nước mưa riêng và đổ ra các kênh thốt nước.
* Trạm cân: 5m x 4m = 20m2
* Hệđường nội bộ :Đường giao thơng nội bộ rộng 6m.
* Hệ thống chiếu sáng: Hệ thống chiếu sáng trong tồn khu vực nhà máy, khoảng cách đèn là 100m, sử dụng đèn cao áp.
* Hàng rào và vành đai cây xanh
- Đối với vành đai cây xanh xung quanh BCL chọn loại cây cĩ tán rộng, ít rụng lá, xanh quanh năm. Chiều cao của cây tối thiểu thường bằng chiều cao của BCL, trồng từ hàng rào vào bãi khoảng 10m.
- Trồng những loại cây chịu được giĩ, bão chắn được giĩ như cây dương, phi lao, bạch đàn,.. riêng khu vực văn phịng thì trồng cây cĩ mỹ thuật.
- Cây xanh cần được trồng ở những khu đất chưa được sử dụng và đất trống ở khu vực nhà kho và cơng trình phụ trợ.
- Cây xanh cịn được trồng dọc hai bên đường dẫn từ đường giao thơng chính vào BCL.
- Tường rào xây tường 0,20 x 1,5m bằng gạch chỉ, vữa xi măng M150, mĩng tường 0,33 x 0,7m, vữa ximăng mac 200.
* Hệ thống cấp nước: sử dụng mạng lưới cấp nước chung của khu vực
đáp ứng nhu cầu sinh hoạt cho cơng nhân.
Bảng 4. 15: Kích thước và thể tích các cơng trình phụ trợ của BCL
Các cơng trình phụ trợ Chi(m) ều dài Chiề(m) u rộng Chi(m) ều cao Th(mể tích 3)
Nhà bảo vệ 4 3 3 36 Nhà điều hành, thí nghiệm 40 4,5 4,5 810 Nhà để xe 18 2,5 3 135 Nhà nghỉ giữa ca, nhà vệ sinh 10 4 3 120 Trạm cân 5 4 Nhà kho 5 6 3 90
4.10. Vận hành bãi chơn lấp
4.10.1. Giai đoạn hoạt động của bãi chơn lấp
Chất thải được chở đến BCL phải được kiểm tra phân loại và tiến hành chơn lấp ngay, khơng để quá 24 giờ. Chất thải phải được chơn lấp theo đúng quy định, đúng ơ chơn lấp. Chất thải trước khi được chơn lấp phải được kiểm sốt định lượng chất thải bằng hệ thống cân điện tử.
Chất thải phải được chơn lấp thành các lớp riêng rẽ và ngăn cách nhau bằng các lớp đất phủ. Chất thải khi chơn lấp phải được san đều và đầm nén kỹ
(bằng máy đầm nén 6 – 8 tấn) thành những lớp cĩ chiều dày tối đa 60cm, đảm bảo tỷ trọng chất thải tối thiểu sau đầm nén 0,8 tấn/m3.
Thi cơng hố rác:
+ Thực hiện thi cơng từ hố chơn rác đầu tiên (hố 1) ở vị trí đã được thiết kế theo mặt bằng bố trí. Rác phải chơn thành các lớp riêng rẽ và ngăn cách nhau bằng lớp đất phủ.
+ Khi rác được đổ vào hố 1 thì tiến hành thi cơng hố 2, đất đào lên từ
hố 2 cũng sẽ được dùng để làm lớp phủ ở hố 1. Cứ như vậy các hố chơn trình tựđược thực hiện.
Các ơ chơn lấp phải được phun thuốc diệt cơn trùng. Số lần phun sẽ
căn cứ vào mức độ phát triển của các loại cơn trùng mà phun cho thích hợp nhằm hạn chế sự phát triển tối đa của các loại cơn trùng.
Các phương tiện vận chuyển CTR sau khi đổ chất thải vào BCL cần phải được rửa sạch trước khi ra khỏi phạm vi BCL.
Hệ thống thu gom và xử lý nước thải phải thường xuyên hoạt động và
được kiểm tra , sửa chữa và tháu rửa định kỳđảm bảo cơng suất thiết kế.
4.10.2. Giai đoạn đĩng bãi chơn lấp
BCL phải được tiến hành thực hiện thi cơng lớp phủ cuối cùng trước khi đĩng bãi. Độ dốc từ chân đến đỉnh bãi tăng dần từ 3 – 5%, luơn đảm bảo thốt nước tốt và khơng trượt lở, sụt lún. Nên trồng cỏ và cây xanh khi đã hồn thành BCL.
Trong BCL cần phải tiến hành song song việc vận hành BCL với việc xây dựng các ơ chơn lấp mới, đĩng các ơ đầy. Vì vậy, các cơng việc đều phải tuân thủ các quy định cho từng cơng đoạn.
Sau khi đĩng bãi, vẫn khơng được phép cho người và súc vật vào tự do,
đặc biệt trên đỉnh bãi nơi tập trung khí gas. Phải cĩ các biển báo, chỉ dẫn an tồn trong BCL.
4.10.3. Đối với sự cố mơi trường
Khi xảy ra sự cố thường gây tác động xấu đến mơi trường và sức khỏe cộng đồng. Do đĩ phịng ngừa và ứng phĩ sự cố là hết sức cần thiết, các phương án được thực hiện như sau:
- Để tránh trường hợp thành và đáy các ơ chơn lấp bị nứt gãy, giảm khả
năng trao đổi giữa nước rác với nước ngầm cần thi cơng chặt chẽ thành và đáy các hố rác đúng kỹ thuật: Thành và đáy ơ chơn lấp được thiết kế lớp chống thấm cĩ hệ số thấm tối đa 10-7 cm/s, bề dày tối thiểu đạt 60cm, đất nền được
đầm chặt thật kỹ, đạt hệ số thấm là k ≤ 10-7 cm/s nhằm giảm khả năng thấm và nứt gãy các ơ chơn lấp.
- Nhanh chĩng vá tầng phủ khi bề mặt các ơ chơn lấp bị phá vỡ nhằm ngăn chặn nước mưa thấm vào các ơ chơn lấp.
- Đề phịng và ứng cứu sự cố ngập và tràn nước các ơ chơn lấp, giải pháp là dùng bạt che phủ ơ chơn lấp vào mùa mưa. Khi sự cố xảy ra cần nhanh chĩng hạn chế nước mưa, nước mặt chảy vào ơ chơn lấp, cơ lập nước trong bãi chơn lấp khơng cho chảy tràn tự do sau đĩ thu gom và xử lý.
- Đảm bảo an tồn trong lao động và ngăn ngừa tác hại từ bãi rác đến sức khỏe cơng nhân bằng cách trang bị các đồ dùng và thiết bị bảo hộ cá nhân như mặt nạ, kính bảo hộ, găng tay, ủng cao su, mủ...khi trực tiếp làm việc tại bãi rác.
- Lập kế hoạch hợp lý cho các loại phương tiện vận chuyển rác khi ra vào bãi rác nhằm hạn chế tối đa việc va chạm, chậm trễ, làm ùn tắt giao thơng.
- Kiểm tra, sửa chữa, bảo dưỡng máy mĩc thiết bị theo định kỳ và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật của nhà sản xuất.
- Cĩ kế hoạch tập huấn và thương xuyên tập dợt cho cơng nhân ứng cứu kịp thời khi cĩ các sự cố xảy ra.
- Tổ chức kiểm tra, khám sức khỏe định kỳ (2 tháng/lần) cho cán bộ, cơng nhân làm việc tại bãi rác.
- Kết hợp với các ban ngành địa phương để tuyên truyền, hướng dẫn nhầm nâng cao ý thức về bảo vệ mơi trường và vệ sinh an tồn trong lao động
cho mọi người. Đồng thời luơn đảm bảo an ninh trật tự tại khu vực bãi rác trong suốt thời gian vận hành và sau khi bãi rác đĩng cửa.
4.10.4. Tái sử dụng diện tích bãi chơn lấp
BCL sau khi đĩng cửa cĩ thể tái sử dụng mặt bằng như: giữ nguyên trạng thái BCL, làm cơng viên, khu vui chơi giải trí, sân thể thao, bãi đậu xe, trồng cây xanh…
Muốn tái sử dụng BCL phải tiến hành khảo sát, đánh giá các yếu tố mơi tường cĩ liên quan, nếu đảm bảo mới tiến hành tái sử dụng.
Trong suốt thời gian chờ sử dụng lại diện tích BCL, việc xử lý nước rác,khí gas vẫn phải tiếp tục hoạt động bình thường.
Sau khi đĩng BCL vẫn phải tiến hành theo dõi sự biến động của mơi