Quy mô BCL
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 được xây dựng gồm các hạng mục sau:
- Ô chôn lấp.
- Hệ thống thu nước rỉ rác. - Hệ thống xử lý nước rỉ rác. - Hệ thống thu khí.
- Hệ thống xử lý khí rác. - Mạng lưới thu nước mưa. - Hệ thống cấp điện.
- Các hạng mục phụ trợ khác. Quy trình vận hành BCL
Chất thải rắn sau khi được phân loại để tái chế, phần chất thải rắn còn lại đem đi chôn lấp sẽ được vận chuyển đến khu chôn lấp. Xe rác được hướng dẫn vào đổ đúng khu vực quy định. Khi rác từ xe vận chuyển đổ xuống ô chôn lấp sẽ được 1 xe đầm nén chuyên dụng san ủi thành từng lớp dày. Sau đó, lớp rác này được đầm nén để đạt tỷ trọng 0,8 tấn/m3. Mỗi lớp rác đã đầm nén không quá 50 cm. Đổ rác theo kiểu lấn dần. Đầm nén các lớp rác cho đến khi chiều cao lớp đạt 1,5 m (tối đa là 2,0 ÷ 2,2 m), sau đó phủ lớp đất trung gian dày 20 cm. Tỷ lệ lớp đất phủ chiếm khoảng 20% đến 25% tổng thể tích rác thải và đất phủ. Trong trường hợp mùa mưa, lớp che phủ này được thay bằng hỗn hợp xà bần hoặc cát (15 cm) và đất sét (10 cm) để tránh lầy trong quá trình vận chuyển.
Chế phẩm EM được sử dụng để phun lên ô chôn lấp đang vận hành vào buổi sáng mỗi ngày nhằm làm giảm mùi hôi, đồng thời giảm sự lan truyền bệnh tật qua các loại vi trùng gây bệnh, chuột bọ,… cũng được hạn chế bằng cách phun thuốc diệt côn trùng mỗi tuần một lần.
Các ô chôn lấp được vận hành theo nguyên tắc trên nền đất cứng: đổ từng lớp của 1 ô chôn lấp, đổ xong 1 lớp che phủ trung gian rồi đổ tiếp lớp thứ 2 của ô đó và đổ cho đến khi 1 ô chôn lấp đầy, che phủ lớp phủ đỉnh rồi mới chuyển sang ô khác và cứ thế cho đến khi các ô chôn lấp đầy.
Nước rỉ rác sinh ra từ các ô chôn rác được thu gom bằng hệ thống thu gom và được xử lý tại trạm xử lý nước rỉ rác. Tuyến ống thu gom được lắp đặt tại đáy ô chôn lấp, trong lớp sỏi làm vật liệu lọc ngăn chất thải rắn lọt vào ống. Cuối ống nối vào hố ga của tuyến ống chính thu gom nước rỉ rác cho toàn ô chôn lấp.
Thành phần các khí sinh ra từ bãi chôn lấp có chứa CH4, CO2, NH3, H2S, … Trong đó, thành phần khí CH4 chiếm từ 40 – 60% tổng thể tích khí và là khí chính gây hiệu ứng nhà kính. Do đó để giảm thiểu tác động đến chất lượng môi trường không khí xung quanh, lượng khí sinh ra phải được thu gom và xử lý bằng một trong hai phương án sau: xử lý và tái sử dụng để sản xuất điện và đốt bỏ. Khí sinh ra từ các ô chôn lấp sẽ được thu gom bằng hệ thống ống thu khí đứng. Ống thu khí sẽ đặt theo từng lớp rác
và được chuyển tới thiết bị thu hồi khí CH4, sau đó chuyển đến máy phát điện hay sẽ từ hệ thống ống thu khí chuyển trực tiếp tới thiết bị đốt tự động khi lượng khí không đủ cho máy phát điện hoạt động có hiệu quả. Khi lượng khí CH4 thu hồi dư so với công suất hoạt động của máy phát điện cũng sẽ được chuyển đến thiết bị đốt để đốt bỏ. Tính toán ô chôn lấp
Lượng CTR đem đi chôn lấp = 34775,12 (kg/ngày)
Tổng lượng CTR đem đi chôn lấp trong 10 năm (2020-2030) là:
M = 34775,12 × 365×10 = 126929188 (kg/10 năm) = 126929,188 (tấn/10 năm) Tổng thể tích rác đem chôn là : V = 126929188 /300 = 423097,29 (m3)
Như vậy lượng rác thu gom đến bãi chôn lấp trong 1 năm là 12692,9188 (tấn). theo Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 261/2001 của bộ xây dựng ta lựa chọn bãi chôn lấp hợp vệ sinh với quy mô dưới 20 nghìn tấn trên năm. Có thời gian sử dụng là 2 năm cho mỗi ô chôn lấp. Như vậy ta chọn 5 ô chôn lấp dạng nửa chìm nửa nổi.
Thể tích rác đem chôn của mỗi ô là 423097,29 /5 = 84619,46 (m3)
Hệ số đầm nén là 0,8, nên thể tích rác ở mỗi ô chôn lấp sau khi đầm nén là V’ = 84619,46 × 0,8 = 67695,57 (m3)
Theo mục 5.1.2.9 -TCVN 261:2001 thì khối lượng chất phủ bằng 20-25% khối lượng chất thải, chọn khối lượng chất phủ chiếm 20% khối lượng chất thải.
Vậy thể tích của lớp đất phủ trung gian:V”= 20% × 67695,57 = 13539,11 (m3) Tổng thể tích của 1 ô chôn lấp ( rác + lớp đất phủ ) là:
V = V’+ V” =67695,57 + 13539,11 = 81234,68 (m3)
Chọn chiều cao lớp rác là 1,5 m; chiều cao lớp phủ trung gian giữa các lớp rác là 0,2 m. Chọn chiều cao lý thuyết của ô chôn lấp là 15 m.
Bảng 3.2 Lớp lót đáy và lớp phủ trên cùng
Lớp lót ở đáy (1.660 m) Lớp phủ bên trên (1.340 m) Sét chống thấm: 0,6 m Lớp đất bảo vệ: 0,6 m
Lớp chống thấm HDPE: 0,02m Lớp vải địa chất thứ 1: 0,02 Lớp sỏi đỡ + đường ống: 0,5 m Lớp cát thô: 0,2 m Lớp vải địa chất thứ 2: 0,02 Lớp đất bảo vệ: 0,3 m Lớp chống thấm HDPE: 0,02 m Lớp vải địa chất: 0,02 Lớp cát thoát nước: 0,3 m Lớp đất trồng cỏ: 0,4m
Bảng 3.3 Số lớp rác và chiều cao chứa rác
Chiều cao toàn phần ô chôn lấp (m) Chiều cao lớp lót đáy và lớp phủ trên (m) Chiều cao 1 lớp rác + lớp phủ (m) Số lớp rác Số lớp làm tròn
Chiều cao hữu dụng chứa rác
(m)
15 3 1,7 7,22 8 11,9
Chiều cao hữu dụng chứa rác ( bao gồm cả rác và lớp đất phủ) là: 11,9 m. Chọn chiều cao hữu dụng chứa rác ( bao gồm cả rác và lớp đất phủ) là: 12 m. Vậy chiều cao thực tế của ô chôn lấp (gồm cả lớp phủ, lớp lót và lớp rác +đất phủ) là : 12 + 3 = 15 (m). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vậy diện tích của ô chôn lấp là : S = 81234,68 /12 m = 6769,56 (m2).
Chọn kích thước của ô chôn lấp: L×B= 95 m × 71,5 m. Vậy diện thực của ô chôn lấp là 6792,5 m2. Thể tích hữu dụng thực của 1 ô là Vtt= 6792,5× 12 = 81510 m3
Ta có, thể tích 1 ô chôn lấp tính theo công thức: (m3)
Trong đó V1; V2 lần lượt là thể tích phần nổi và phần chìm của ô chôn lấp. ; m3
; m3
Trong đó: h1 là chiều cao phần nổi, chọn h1 = 8 m h2 là chiều cao phần chìm, chọn h2 = 4 m
a1, b1 là chiều dài, chiều rộng đáy trên ô chôn lấp, m a2, b2 là chiều dài, chiều rộng đáy dưới ô chôn lấp, m
Chọn góc hợp với mặt đứng của phần nổi là 60o và của phần chìm là 60o ta có:
Hình 3.3 Hình chiếu đứng và hình chiếu bằng của ô chôn lấp(PA1) Bảng 3.4 Tính toán các thông số về kích thước của ô chôn lấp
V 1 đơn nguyên (m3) S 1 đơn nguyên (m2) a(m ) b(m) h1(m) h2(m) a1(m) b1(m) a2(m) b2(m) 81510 6792,5 95 71,5 8 4 85,8 62,3 90,4 66,9 Vậy =38393 (m3) = 25666,12 (m3) Thể tích của 1 ô chôn lấp : (m3) Tính toán hệ thống thu gom nước rỉ rác
Nước rỉ rác (nước rác) gồm nước mưa và nước do phân hủy rác thấm qua các lớp rác của các ô chôn lấp, kéo theo các chất ô nhiễm chảy vào tầng đất ở dưới bãi chôn lấp. Nước rác trong BCL tạo điều kiện tốt về độ ẩm cho quá trình hóa học và sinh học
phân huỷ rác trong BCL do chứa nhiều chất ô nhiễm nồng độ đậm đặc gây ô nhiễm nguồn nước, đất mà nó chảy qua, vì vậy cần có hệ thống thu gom nước rác và sự quản lí chặt chẽ để tránh tình trạng nước rỉ rác gây ô nhiễm môi trường xung quanh.
Nguồn phát sinh nước rác gồm :
- Nước sinh ra do hoạt động đầm nén CTR - Có thể do thấm từ tầng nước ngầm
- Nước có thể thấm qua các cạnh của các ô chôn lấp
- Nước mưa rơi xuống khu vực chôn lấp rác trước khi được phủ đất và trước khi BCL đóng lại hay khi BCL đã đóng lại.
Tính toán lượng nước rỉ rác (phụ lục 3)
Lượng nước rò rỉ lớn nhất từ một ô chôn lấp là 30,59 (m3/ngày)
Hệ thống thu gom nước rỉ rác
Tầng thu nước rác bao gồm 2 lớp vật liệu trải đều trên toàn bộ bề mặt đáy ô chôn lấp:
- Lớp dưới: đá dăm nước , độ dày 30cm - Lớp trên: cát thô, độ dày 20cm
Hệ thống thu gom nước rò rỉ được sử dụng là hệ thống thu gom nước ở đáy BCL được biểu diễn theo hình 3.4
Hình 3.4 Hệ thống thu gom nước rác(PA1)
Đáy ô chôn lấp dốc tối thiểu 1% về phía cuối đường ống thu gom, xung quanh ống thu gom bán kính 1m có độ dốc tối thiểu là 3%.
Kích thước của đáy BCL là 90,4 m × 66,9 m nên ta thiết hệ thống thu gom nước rác gồm 1 ống chính chiều dài 90,4 m, 4 ống nhánh, mỗi bên 2 ống nhánh, hợp với ống chính 1 góc 60º. Trên tuyến ống bố trí 1 hố ga để phòng tránh sự tắc nghẽn ống. Hố ga được xây bằng gạch, có kết cấu chống thấm với kích thước 800mm × 800mm × 800mm, được đặt bên ngoài ô chôn lấp.
Với lượng nước rỉ rác lớn nhất trong ô chôn lấp là 30,32 (m3/ngày) như vậy lượng nước tập trung về ống chính là Qống= 30,32( m3/ngày) = 0,35(l/s) lưu lượng nước ở mỗi ống nhánh là 0,09 l/s. Tra bảng tính toán thủy lực [8], chọn ống chính đường kính 150 mm, độ đầy 0,15; vận tốc 0,35 m/s, độ dốc 0,01 = 1%; chọn đường ống nhánh đường kính 100 mm, độ dốc 1%, vận tốc v = 0,26 m/s, độ đầy 0,15 . Ống được đục lỗ D10 mm, diện tích 1 lỗ là 3,14 ×10-4 m2 . Tổng diện tích bề mặt 1m ống D150mm là: 0,471 m2. Diện tích các lỗ thu nước bằng khoảng 10 ÷15% diện tích mặt ống. Chọn 10 %. Số lỗ cần đục trên 1m ống là 150 lỗ. Chia làm 6 hàng dọc theo ống, mỗi hàng 25 lỗ. Khoảng cách từ tâm giữa 2 lỗ theo chiều dọc ống là 21 mm. Chỉ đục lỗ trên ½ bề mặt ống phía trên (phần đáy ống để nước chảy về hố ga). Khoảng cách tính từ tâm giữa 2 lỗ đục theo chiều ngang ống là 30 mm.
Tính toán hệ thống thu gom khí rác
Để đảm bảo an toàn và vệ sinh môi trường thì BCL phải có hệ thống thu và xử lý khí, với BCL nhỏ thì ta thu hồi khí gas bằng hệ thống thoát khí bị động.
Trong toàn bộ CTR đem đi chôn lấp thì 77,61% là chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học phân hủy nhanh, giả sử 10 % lượng CTR đem đi chôn lấp còn lại là chất hữu cơ phân hủy chậm (vải, gỗ, da, cao su…), còn lại là thành phần không phân hủy sinh học(sành, sứ, cát, sỏi…).
Tính toán lượng khí phát sinh (phụ lục 3) Thiết kế hệ thống thu gom khí rác (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sử dụng hệ thống thu khí bị động ( vì quy mô BCL nhỏ) (tính cho 1 ô chôn lấp đã đầy, đã hoàn thiện hệ thống thu khí và tại thời điểm 1 năm sau khi đóng bãi (năm thứ 3 phát sinh khí rác, lúc này lượng khí rác phát sinh nhiều nhất và tốc độ phát sinh cao nhất).
Sử dụng 1 giếng thu gom khí rác đặt ở giữa ô chôn lấp.
Giếng thu khí thẳng đứng dài 5340 m với ống PVC D150 mm. Xung quanh miệng giếng được lèn kỹ bằng đất sét và xi măng. Ống thu khí có đường kính 200 mm được giữ cố định bên trong ống lồng thép tráng kẽm có đục lỗ 50 mm đường kính ống thép là 600 mm. Các ống thu PVC đục lỗ d =20 mm, khoảng cách giữa các lỗ là 15 cm. Chỉ đục lỗ ½ chiều dài bên dưới của ống, phần phía trên không đục lỗ. Chiều dài đoạn ống đục lỗ là 5m. Ống thu khí được lắp đặt trong thời gian vận hành, nối ghép nâng dần độ cao theo độ cao vận hành bãi.
Phần ống đưa lên mặt đất, ít nhất cũng đạt 2 m. Để tránh sự cố làm bít ống. Ở hố thu gom có lắp 1 bộ phận đo áp và khóa van khí an toàn có khả năng điều chỉnh lượng khí thoát ra của ô chôn lấp.
Đề xuất, tính toán hệ thống xử lý nước rỉ rác
- Thành phần hóa học nước rỉ rác
Bảng 3. 5 Thành phần nước rỉ rác của BCL mới và đã hoạt động được một thời gian [9, tr. 374] ST T Thành phần NRR của BCL hoạt động 2 năm (mg/l) NRR của BCL hoạt động 10 năm (mg/l)
Quy chuẩn nước thải sau xử lý,
QCVN: 25 – 2009/BTNMT
cột B2
Quy chuẩn nước thải sau xử lý, QCVN: 40 – 2011/BTNMT cột B 1 BOD5 10.000 100-200 50 2 COD 18.000 100-500 300 3 N hữu cơ 200 80-120 60 4 N amoniac 200 20-40 25 5 PH 6 6,6-7,5 - 5,5-9 6 TSS 500 100-400 - 100 7 P tổng 30 5-10 - 6 8 Độ kiềm 3.000 200-1.000 - - 9 Độ cứng 3.500 200-500 - - 10 Ca 1000 100-400 - -
- Đề xuất phương án xử lý cho NRR:
Thành phần NRR rất phức tạp, chủ yếu là ô nhiễm chất hữu cơ. Tuy nhiên thành phần hữu cơ bao gồm cả chất dễ phân hủy sinh học, khó phân hủy sinh học và không phân hủy (tỷ lệ BOD/COD =0,55). Nồng độ ô nhiễm Nitơ, Phốtpho trong nước thải cao. Do đó, NRR muốn xử lý đạt tiêu chuẩn thì cần phải áp dụng dây chuyền công nghệ kết hợp cả xử lý sinh học hiếu khí và xử lý sinh học kị khí. Đề xuất dây chuyền xử lý NRR như sau:
Hoá chất: Phèn nhôm và các hợp chất trợ keo tụ
Bể thiếu khí anoxic Điều chỉnh pH tối
ưu với bể UASB
Nguồn tiếp nhận Tuần hoàn bùn hoạt tính Bể trung hòa
Hình 3.3 Sơ đồ dây chuyền xử lý nước rỉ rác Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
Công đoạn xử lý hóa lý:
NRR từ các BCL được thu gom theo hệ thống thu NRR chảy về khi xử lý NRR của nhà máy.
Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm. Tại bể điều hòa, tiến hành pha loãng NRR với hệ số pha loãng f = 2. Nước dùng để pha loãng lấy ở cuối dây chuyền xử lý.Trong bể điều hòa còn lắp đặt hệ thống phân phối khí để khuấy trộn nước thải nhằm mục đích ngăn ngừa hiện tượng lắng đọng của các chất không tan và quá trình phân hủy yếm khí gây mùi.
Nước thải từ bể điều hòa bơm lên bể trộn và bể tạo bông. Nước thải được khuấy trộn với phèn nhôm và sự có mặt của chất trợ keo tụ là 1 loại polymer anion để tiếp tục làm tăng kích thước và trọng lượng bông cặn thuận lợi cho quá trình lắng tiếp theo. Bản chất của phương pháp hóa lý này là gắn kết các hạt keo trong nước thải để các hạt keo này liên kết lại với nhau lắng xuống và kéo theo các chất bẩn lơ lửng. Sau đó, nước thải được chuyển tiếp sang bể lắng hóa lý để loại bỏ bông cặn.
Nước thải sau bể lắng 1, sử dụng hóa chất keo tụ là phèn khiến pH của nước thải xuống thấp. Khi nước thải đi vào các công trình xử lý sinh học cần kiểm tra nghiêm ngặt về pH (pH trong khoảng 6,6 – 7,7, tối ưu pH = 7) để duy trì ổn định hoạt động của vi sinh vật. Do đó, xây dựng bể trung hòa nhằm mục đích điều chỉnh ổn định lưu lượng nước thải và các thông số pH và nồng độ tối ưu cho nước thải vào các công trình tiếp theo.
Công đoạn xử lý sinh học:
Môi trường kị khí:Công đoạn xử lý bùn hoạt tính : Nước thải với nồng độ chất
hữu cơ cao (>500mg/l) chỉ có thể đạt hiệu quả cao với công trình công trình xử lý sinh học kị khí [10, tr. 176] Sử dụng công trình xử lý sinh học kỵ khí là bể UASB. Qua bể UASB, hiệu quả xử lý BOD có thể đạt 80 – 95%. Qua quá trình lên men kỵ khí phần
lớn các chất hữu cơ được vi khuẩn chuyển hóa thành các chất hữu cơ đơn giản hơn, sản phẩm cuối cùng là khí mêtan CH4 và khí cacbonic CO2.
Môi trường thiếu khí: Tạo môi trường thiêú khí nhằm mực đích xử lý ô nhiễm
nitơ, photpho và một phần BOD trong nước thải Sau quá trình lên men kỵ khí, Nito
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});