Bãi chôn lấp thiết kế với quy hoạch từ năm 2020 đến năm 2030. Bãi chôn lấp nằm trong khu liên hợp xử lý CTR đƣợc xây dựng gồm các hạng mục sau:
-Ô chôn lấp
-Hệ thống thu nƣớc rỉ rác
-Hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác
-Hệ thống thu khí
-Mạng lƣới thu nƣớc mƣa
-Hệ thống cấp điện
3.1.5.2. Quy trình vận hành bãi chôn lấp
Chất thải rắn sau khi đƣợc phân loại để sản xuất phân Compost và tái chế, phần CTR đem đi chôn lấp sẽ đƣợc vận chuyển đến khu chôn lấp. Xe rác đƣợc hƣớng dẫn đổ rác đúng khu vực quy định. Khi xe rác từ xe vận chuyển đổ xuống ô chôn lấp sẽ đƣợc xe đầm nén san ủi thành từng lớp dày. Sau đó lớp rác này sẽ đƣợc đầm nén để đạt đƣợc tỷ trọng là 0.85 (tấn/m3
). Mỗi lớp rác đã đầm nén không quá 50cm. Đổ rác theo kiểu lấn dần. Đầm nén các lớp rác cho đến khi chiều cao đạt 2m, sau đó phủ lớp dất trung gian dày 20cm. Tỷ lệ lớp đất phủ chiếm từ 10 – 15% tổng thể tích đất phủ và rác thải. Trong trƣờng hợp mùa mƣa, lớp che phủ này đƣợc thay bằng hỗn hợp xà bần hoặc cát và đất sét để tránh lấy trong quá trình vận chuyển.
Chế phẩn EM đƣợc sử sụng để phun lên ô chôn lấp đang vận hành vào buổi sáng mỗi ngày, nhằm làm giảm mùi hôi, đồng thời làm giảm sự lây truyền bệnh tật qua các loại gây bệnh nhƣ chuột, muỗi…cũng đƣợc hạn chế bằng cách phun thuốc diệt côn trùng mỗi tuần một lần.
Các ô chôn lấp đƣợc vận hành theo nguyên tắc trên nền đất cứng: đổ từng lớp của một ô chô lấp, đổ xong một lớp che phủ trung gian rồi đổ tiếp lớp thứ 2 của ô đó, cho đến khi một ô chôn lấp đầy.
Nƣớc rỉ rác sinh ra từ các ô chôn lấp đƣợc thu gom bằng hệ thống thu gom và đƣợc xử lý tại trạm xử lý nƣớc rỉ rác. Tuyến ống thu gom đƣợc lắp đặt tại đáy ô chôn lấp, trong lớp sỏi làm vật liệu lọc, ngăn CTR lọt vào trong ống, cuối cùng nối vào hố ga của tuyến ống chính thu nƣớc rỉ rác cho toàn bộ ô chôn lấp
Thành phần các khí sinh ra từ ô chôn lấp chứa CH4, CO2, NH3, H2S…
Trong đó thành phần khí CH4 chiếm từ 40 – 60% tổng thể tích khí và là khí chính gây nên hiệu ứng nhà kính, do đó để giảm thiểu tác động đến chất lƣợng môi trƣờng không khí xung quanh. Lƣợng khí sinh ra phải đƣợc thu gom và xử lý bằng 1 trong 2 phƣơng án sau: xử lý và tái sử dụng để sản suất điện và lò đốt.
3.1.5.3. Tính toán ô chôn lấp
a. Tính toán diện tích đất cần thiết để chôn lấp
Tổng lƣợng rác đem đi chôn lấp trong 235.7906 tấn CTR thu gom hàng ngày là:
𝑀 chôn lấp = MCTR trơ chôn lấp + Mphân chôn lấp = 27.1156 + 31.56 = 58.68 (tấn)
Tổng CTR thu gom trong 10 năm(giai đoạn 2020-2030) là:
𝑀 CTR 10 năm= 1275067.4(tấn)
Lƣợng CTR mang đi chôn lấp trong 10 năm là: Mchônlấp10năm= MCTR10năm × 58.68
235.7906=1275067.4 × 58.68
Tỷ trọng rác sau khi đầm nén là 710 - 950 kg/m3. Chọn tỷ trọng rác sau khi đầm nén là 850 kg/m3
( r = 0,85)
Thể tích của CTR chứa trong các ô chôn lấp trong là: VCTR các ô=Mchôn lấp 10 năm
r =
317320.31
0.85 =373318.01 (m
3)
Khu chôn lấp đƣợc chia thành các ô chôn lấp. Quy mô của ô chôn lấp đƣợc xác định theo khối lƣợng chất thải tiếp nhận theo bảng phân loại quy mô bãi chôn lấp chất thải rắn theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 261:2001 về bãi chôn lấp chất thải rắn – tiêu chuẩn thiết kế. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thể tích của CTR chứa trong một ô chôn lấp: VCTR 1 ô=VCTR các ô
n =
373318.01
6 =69928.2 (m
3)
(Các ô chôn lấp đƣợc thiết kế sao cho vận hành đƣợc 2.5 năm thì kết thúc để đảm bảo vệ sinh môi trƣờng. Vì vậy chia khu chôn lấp thành n = 6 ô)
Chiều cao hữu dụng để chứa rác là 10m, chiều cao một lớp rác hr = 2m. →Số lớp rác của một ô chôn lấp sẽ là 5 lớp
Chiều cao của một lớp đất phủ trung gian: htrg = 0.2m → cần 4 lớp phủ trung gian.
Diện tích trung bình của một ô chôn lấp là: Smột ô chôn lấp=VCTR 1 ô 10 = 69928.2 10 =6992.82 (m 2) Chọn Smột ô chôn lấp = 7000 (m2) Chọn kích thƣớc ô chôn lấp trên mặt bằng: L x B = 100m x 70m = 7000 m2 Tổng diện tích mặt bằng 6 ô chôn lấp sẽ là S = 7000 × 6 = 42000m2
b. Tính toán diện tích các ô chôn lấp
-Bãi chôn lâp đƣợc xây dựng trên nguyên tắc nửa chìm nửa nổi với:
Độ sâu chìm dƣới mặt đất h1 = 6.4m (tổng chiều cao của 3 lớp rác và hai lớp phủ trung gian)
Phần nổi h2 = 4.4m (tổng chiều cao của 2 lớp rác và lớp phủ trung gian) Giả sử ô chôn lấp có tiết diện đứng gồm hai hình thang:
Hình 3.2: Ô chôn lấp phƣơng án 1 h2 a1 a b1 b a1 a h1
Thể tích thực của 1 ô chôn lấp: Vô = V1 + V2 1 1 1 1 1 1 1 V h (a b ab a b ab) 3 2 2 2 2 2 2 1 V h (a b ab a b ab) 3 Trong đó: V1: thể tích phần chìm của ô chôn lấp V2: thể tích phần nổi của ô chôn lấp
h1: Chiều cao phần chìm của ô chôn lấp (lấy h1 = 6,4 m) h2: Chiều cao phần nổi của ô chôn lấp (lấy h2 = 4,4m) a, b: Chiều dài, chiều rộng miệng ô chôn lấp
a1, b1: Chiều dài, chiều rộng đáy dƣới ô chôn lấp a2, b2: Chiều dài, chiều rộng miệng trên ô chôn lấp. Mặt khác: a1 = a - 2h1 × tan450 = 100 – 2 × 6,4× tan450 = 87.2 (m) b1 = b - 2h1 × tan450 = 70 – 2 × 6,4× tan450= 57.2 (m) a2 = a - 2h2 × cotg600 = 100 – 2 × 4,4× cotg600= 95 (m) b2 = b - 2h2 × cotg600 = 70 – 2 × 4,4× cotg600 = 65 (m) V1 = 1
3×h1×(a1b1+ab- a1b1ab) = 1
3 ×6,4×(87.2×57.2+100×70+ 87.2×57.2×100×70) = 38179.67 (m3)
V2 = 1
3×h2×(a2b2+ab+ a2b2ab) =1
3×4,4×(95×65+100×70+ 95×65×100×70) = 28966.04(m3)
Vô = V1 + V2 = 38179.67 + 28966.04 = 67145.71 (m3)
Tổng chiều cao thực của ô chôn lấp sẽ là: H = n lớp rác x h lớp rác + n lớp phủ x h lớp phủ + hđáy + hmặt = 5 x 2 + 4 x 0,2 +1,304 + 1,406 = 13,51m
3.1.5.4. Công nghệ và tính toán
a. Hệ thống chống thấm bãi chôn lấp
Cấu tạo lớp phủ bề mặt và lớp đáy chống thấm của 1 ô chôn lấp Diện tích các công trình phụ trợ, đi lại bằng 25% diện tích ô chôn lấp.
Cấu tạo lớp đấy chống thấm và lớp phủ bề mặt của một ô chôn lấp đƣợc tổng hợp chi tiết tại bảng sau:
Bảng 3.3. Cấu tạo lớp phủ bề mặt và lớp đáy chống thấm của 1 ô chôn lấp Lớp phủ bề mặt Lớp đáy chống thấm Cấu tạo các lớp +Lớp đất trên cùng: 0,5m +Lớp cát: 0,2m
+Lớp vải địa kỹ thuật: 2mm +Lớp chống thấm HDPE: 2mm +Lớp đất nén: 0,6m (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+Lớp đất bảo vệ: 0,3m
+ Lớp vải địa kỹ thuật: 2mm +Lớp sỏi + đƣờng ống : 0,3m + Lớp cát: 0,2m
+Lớp vải địa kỹ thuật: 2mm +Lớp chống thấm HDPE: 2mm +Lớp đất sét: 0,6m Tổng chiều dày hmặt = 1,304 m hđáy = 1,406 m b. Hệ thống thu gom nƣớc rỉ rác - Tính toán lƣợng nƣớc rỉ rác
Lƣợng nƣớc rỉ rác tính theo công thức 9.18- Quản lý và xử lý chất thải rắn - Nguyễn Văn Phƣớc : C=35%M+(0.85P-E)A (m3/ngđ).
Trong đó:
+ M: lƣợng rác trung bình ngày.
Vậy khối rác trung bình trong 1 ngày vào cuối năm 2030 là: Mngày = 58.68 tấn. Ta có tỷ trọng CTR sau đầm nén là 0,85 tấn/m3 CTR cần chôn lấp là:
VCTR CL = Mngày /tỷ trọng = 58.68/0,85 = 69.04 m3 + P là lƣợng mƣa ngày trong tháng lớn nhất:
Lƣợng mƣa lớn nhất vào tháng 7, theo Số liệu của Đài Khí tƣợng thủy văn thành phố Thái Nguyên. Lƣợng mƣa ngày lớn nhất: P = 350mm/ngày = 0,350 m/ngày.
+ E là lƣợng bốc hơi trung bình 1431mm/năm . E = 1431 mm/năm ≈ 0,004 m/ngđ
+ A là diện tích công tác mỗi ngày lấy ở cuối giai đoạn thiết kế Chiều cao 1 lớp rác là 2 m. vậy diện tích công tác mỗi ngày: A = 69.04/2 = 34.52 m2
Vậy lƣợng nƣớc rỉ rác :
C=35%M+ 0.85P-E A
=0,35 58.68+ 0,850,35-0,004 34.52=30.67 m3/ngđ = 0.36l/s.
Hệ thống thu gom nƣớc rò rỉ đƣợc sử dụng là hệ thống thu gom nƣớc ở đáy BCL đƣợc biểu diễn theo hình sau:
Hình 3.3: Cấu tạo hệ thống thu gom nƣớc rỉ rác.
Theo 5.2.1.2, 5.2.1.3 TCXD 261:2001: Hệ thống thu gom nƣớc rỉ rác
- Đáy ô chôn lấp dốc tối thiểu 1% về phía đƣờng ống thu gom, xung quanh ống thu gom bán kính 10 m có độ dốc 3%.
- Mỗi ô chôn lấp phải có một hệ thống thu gom nƣớc rác riêng. Hệ thống ống thu gom nƣớc rác của mỗi ô chôn lấp đƣợc thiết kế với yêu cầu sau:
+ Có 1 hoặc nhiều tuyến chính chạy dọc theo hƣớng dốc của ô chôn lấp. Các tuyến nhánh dẫn nƣớc rác về tuyến chính. Tuyến chính dẫn nƣớc rác về hố thu để bơm hoặc dẫn thẳng vào công trình xử lý nƣớc rác.
+ Trên mỗi tuyến ống, cứ 180-200m lại có 1 hố ga để phòng tránh sự tắc nghẽn ống. Hố ga thƣờng đƣợc xây bằng gạch, có kết cấu chống thấm. Kích thƣớc hố ga 800mm x 800mm x 800mm. Ống thu gom nƣớc rác có mặt phía trong nhẵn, đƣờng kính không nhỏ hơn 150mm. Ống đƣợc đục lỗ với đƣờng kính từ 10-20mm trên suốt chiều dài ống với tỷ lệ lỗ rỗng chiếm từ 10 – 15% diện tích bề mặt ống
Ống thu gom nƣớc rỉ rác Tầng chống thấm 1% 1% 3% 3% Tầng thu nƣớc rỉ rác 1000m m 1000m m
Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thu gom ga, ống thu nƣớc.
Thành phần hệ thống thu gom nƣớc rác bao gồm: + Tầng thu nƣớc rác
+ Hệ thống ống thu gom nƣớc rác + Hố thu nƣớc rác
- Tầng thu nƣớc rác có yêu cầu : + Lớp dƣới : Đá dăm nƣớc, dày 30cm + Lớp trên : Cát thô, dày 20cm
Lƣu lƣợng nƣớc rỉ rác từ 1 ô chôn lấp: 0,36 (l/s).
Hố ga thu nước rác: Với kích thƣớc đáy ô chôn lấp : 87.2 m nên ta chọn 1 hố ga thu nƣớc. Hố ga đƣợc xây bằng gạch, có kết cấu chống thấm. Kích thƣớc hố ga 800mm x 800mm x 800mm.
- Ống chính thu nước: Ống chính thu nƣớc từ ống nhánh dẫn ra đƣờng ống góp chung bên ngoài. Qống chính = 0,36l/s. Tra bảng tính toán thuỷ lực ống và mƣơng thoát nƣớc có các thông số:
i = 1,0%, D = 160 mm, v = 0,4 m/s, h/D = 0,1. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ống chính đƣơc đặt ngang theo trục giữa của đáy ô chôn lấp
- Ống nhánh thu nước: Với kích thƣớc đáy ô chôn lấp : 87.2m × 57.2m nên ta chọn 4 ống nhánh, mỗi bên ống chính 2 ống nhánh, khoảng cách giữa 2 ống nhánh là 60m.
Qống nhánh = 0,36/4 = 0,09l/s. Tra bảng tính toán thuỷ lực ống và mƣơng thoát nƣớc có các thông số: i = 1 %, D = 100 mm, v = 0,25 m/s, h/D = 0,1. Do ống thu nƣớc rác có đƣờng kính nhỏ nhất là 150mm, nên ta chọn đƣờng kính ống nhánh thu nƣớc rác = 160mm, Ống chính thu nƣớc rác có đƣờng kính 250mm, độ dốc i= 0,5%. - Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác Tổng lƣợng nƣớc rỉ rác vào khu xử lí rác : 31,00 + 1,2×20 = 55 (m3/ngđ) Nƣớc rỉ rác có chứa các chất ô nhiễm với nồng độ rất cao, quá trình xử lý khá phức tạp, phải kết hợp nhiều phƣơng pháp xử lý nhƣ sinh học, hóa – lý… thì đầu ra mới có thể đạt tiêu chuẩn.
Thành phần các chất có trong nƣớc rỉ rác từ bãi chôn lấp. Căn cứ theo: Bảng 4.2.2-5 trang 156 WHO PEP GETNET 93 ta có bảng thành phần các chất có trong nƣớc rỉ rác:
Bảng 3.4. Thành phần các chất có trong nƣớc rỉ rác từ bãi chôn lấp
STT Thành phần Tải lƣợng (mg/l) 1 BOD5 10.000 2 COD 18.000 3 TSS 500 4 TOC 6000 5 NOx 200 6 NH3 200 7 pH 6
So sánh v ới giá t rị gi ới hạn các thông số của thành p hần nƣớc thải đƣợc phép thải ra nơi quy định tuân thủ theo QCVN25:2009/BTNMT.
Bảng 3.5. Nồng độ ô nhiễm tối đa cho phép trong nƣớc thải của bãi chôn lấp chất thải rắn
SST Thông số Nồng độ tối đa cho phép (mg/l)
A B1 B2
1 BOD5(20oC) 30 100 50
2 COD 50 400 300
3 Tổng Nitơ 15 60 60 4 Amoni, tính theo N 5 25 25
Trên thực tế, lƣợng nƣớc rỉ rác phát sinh hàng ngày là rất nhỏ. Tuy nhiên việc xử lí nƣớc rỉ rác là công việc hết sức khó khăn. Sơ đồ dây chuyền xử lí nƣớc rỉ rác có thể tham khảo theo sơ đồ sau:
Hình 3.5: Sơ đồ công nghệ xử lí nƣớc rỉ rác
Thuyết minh dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc rỉ rác
Nƣớc rác theo đƣờng ống, rãnh thu gom nƣớc rỉ rác về hố ga trong bãi chôn lấp. Sau đó nƣớc thải sẽ đƣợc bơm lên bể điều hòa.
Tại bể điều hòa có lắp hệ thống phân phối khí dƣới đáy bể có tác dụng xáo trộn tuần hoàn nƣớc thải nhằm điều hòa lƣu lƣợng và nồng độ nƣớc thải đầu vào, đồng thời cung cấp lƣợng khí ngăn ngừa hiện tƣợng lắng cặn ở bể sinh ra mùi khó chịu.
Nƣớc thải từ bể phản ứng sẽ đƣợc đƣa sang bể lắng đợt 1, và phèn đƣợc châm trên đƣờng ống đi vào ngăn phản ứng xoáy hình trụ để hòa tan hóa chất vào nƣớc, tạo ra những bông cặn lớn. Tại đây dƣới tác dụng của trọng lực những bông cặn sẽ lắng xuống dƣới đáy nƣớc trong đi lên và tràn qua vách tràn của bể lắng sang bể UASB.
Nƣớc từ bể lắng đợt 1 tràn sang bể UASB. Bể UASB sẽ làm giảm hàm lƣợng COD, BOD, phosphor, amoni,…từ hàm lƣợng rất cao xuống thấp hơn nhờ hoạt động của các VSV kỵ khí và hỗn hợp nồng độ bùn hoạt tính trong bể sẽ hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan trong nƣớc thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành khí.
Nƣớc rỉ rác Phèn nhôm
Bể thu gom Bể điều hòa Bể lắng đứng 1
Bể UASB
Bể Aerotank Bể lắng đứng 2
Hồ điều hòa
Sau đó nƣớc thải sẽ đƣợc dẫn đến bể Aerotank, tại đây diễn ra quá trình oxy hóa lƣợng chất hữu cơ còn lại có trong nƣớc thải với sự tham gia của các VSV hiếu khí. Trong bể có bố trí hệ thống sục khí để tạo điều kiện thuận lợi cho VSV hiếu khí phát triển để phân giải các chất hữu cơ.
Hỗn hợp nƣớc thải và bùn hoạt tính từ bể Aerotank sẽ đi qua bể lắng đợt 2, bể này có tác dụng lắng bùn hoạt tính đã qua xử lý ở bể Aerotank, bùn hoạt tính ở bể lắng sẽ đƣợc tuần hoàn lại bể Aeroten, phần bùn dƣ trong bể lắng 2 đƣợc đƣa sang hồ tách nƣớc.
Nƣớc từ bể lắng đợt 2 sẽ chảy ra hồ điều hòa (dùng để chứa nƣớc mƣa chảy tràn) trƣớc khi đƣợc xả ra nguồn tiếp nhận phục vụ tƣới tiêu.
Nƣớc chứa bùn sẽ đƣợc đi qua hệ thống hồ tách nƣớc để làm giảm độ ẩm của hỗn hợp bùn. Nƣớc sẽ đƣợc tuần hoàn lại bể điều hòa. Bùn sẽ đƣợc để ráo nƣớc và mang đi chôn lấp.
c. Hệ thống xử lý khí rác (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tính toán lƣợng khí sinh ra trong bãi chôn lấp
Thành phần chất thải có 28.5% CTR phân hủy sinh học chậm. Trong quá trình phân hủy có 50% chất hữu cơ phân hủy chậm có khả năng phân hủy sinh học.
Tổng lƣợng khí sinh ra mỗi năm cho bãi chôn lấp thời gian hoạt động 10 năm. Khí bắt đầu sinh ra ở cuối năm thứ nhất kể từ khi vận hành bãi chôn lấp.
Thời gian phân hủy toàn bộ chất thải hữu cơ phân hủy chậm là 15 năm Sản lƣợng khí sinh ra từ chất hữu cơ phân hủy chậm là 1.2 m3/kg.
Sản lƣợng khí sinh học sinh ra đối với 1kg CTR phân hủy nhanh và 1kg CTR phân hủy chậm qua các năm là:
Sử dụng mô hình tam giác
Áp dụng công thức:
Tổng lƣợng khí sinh ra = 1/2 x Tổng thời gian phân hủy x Tốc độ phát sinh