a. Hiếu khí tại chỗ bằng hệ thống BIOPUSTER
Hiếu khí tại chỗ là giải pháp bắt buộc phải thực hiện trước khi khai quật bãi rác, nhằm đạt các mục đích như:
+ Chuyển đổi bãi rác từ điều kiện kỵ khí sang hiếu khi, thúc đầy quá trình phân huỷ nhanh gấp 30 lần
+ Hạn chế hình thành và phát thải mùi hôi trong quá trình đào + Hạn chế và giảm hẳn nước rỉ rác (do chuyển hoá thành hơinước) + Giảm thải methane và các khí độc gây mùi hôi thải ra không khí Hệ thống BIOPUSTER cơ bản gồm 2 hệ thống chính:
+ Hệ thống cấp khí, có máy nén khí và đường dẫn áp lực kết nối với các ống cấp khí đặt trong lòng ô chôn lấp
+ Mạng lưới máy bơm hút khí kết nối ống dẫn khí đến các cọc hút khí. + Quy trình hiếu khí tại chỗ bằng hệ thống BIOPUSTER:
+ Không khí nén giàu Oxy (nếu cần) từ máy nén khí qua mạng lưới ống dẫn đến các “Cọc bơm khí BIOPUSTER”. Điểm đặc biệt của mỗi ống cấp khí là một valve thông khí tạo áp lực 3 ÷ 6bar, theo tần sốđóng mở tự động và có thểđiều chỉnh được, đảm bảo cung cấp không khí giàu Oxy vào các khoảng trống trong chất thải, thúc đẩy quá trình phân hủy. Khi cần phân hủy nhanh Oxy sẽđược nạp bổ sung.
+ Đồng thời với việc nén khí, các hệ thống ống thu khí từbãi rác đảm bảo hút khoảng 30% lượng khí thải vào khu vực lọc sinh học (Biofilter) để xửlý trước khi thải ra môi trường.
+ Nước và dinh dưỡng có thể bổ sung vào cọc BIOPUSTER (nếu cần) để cung cấp cho quần thể vi sinh vật phân hủy chất thải.
+ Cùng lúc đó, các cọc hút khí cũng hút trực tiếp khí từ chất thải, chuyển qua một mạng lưới đường ống riêng đến máy bơm hút và chuyển qua khu vực lọc, có thể là lọc sinh học hay lọc bằng than hoạt tính (nếu cần).
GVHD: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Phan Thanh Phương 79 + Để hạn chế rủi ro bởi khí Methane có thể gây cháy, mạng lưới ống dẫn hút khí và bơm hút được bọc bằng vật liệu chống cháy nổ. Một hệ thống kiểm soát trung tâm kiểm soát vận hành toàn hệ thống BIOPUSTER tùy vào điều kiện tại chỗ. Tốc độ hiếu khí, hút khí và hàm lượng Oxy có thểthay đổi. Toàn bộ hệ thống BIOPUSTER được lắp đặt trên một container để dễ vận chuyển, lắp đặt.
Thiết bị cơ bản trong hệ thống BIOPUSTER là các cọc bơm khí và cọc hút khí được bố trí theo mạng lưới ô vuông. Khoảng cách giữa các cọc bơm hay cọc hút tùy thuộc vào thành phần và độ sâu của chất thải cần xử lý. Các cọc được đưa vào các lỗ đã khoan bề mặt. Nếu bãi rác sâu hơn 12m, phải sử dụng nhiều tầng BIOPUSTER.
Để giám sát quá trình hiếu khí hóa, hệ thống có bộđiều khiển trung tâm, gồm: + Thiết bị giám sát liên tục (on-line) lượng Methane và CO2được lắp tại khu vực xử lý BIOPUSTER.
+ Thiết bị giám sát liên tục (on-line) thành phần Oxy của dòng khí bơm vào và khí hút ra.
+ Thiết bị giám sát hàm ẩm, nhiệt độ của dòng khí hút ra cũng được đo để xác định mức độ thành công của quá trình.
+ Thiết bị giám sát các loại khí gây mùi hôi như H2S và Amoniac. Các khí thải như các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs), các Chorinate Hydrocarbon (CHCs), Hydrocarbon thơm, CO hay Mercaptan và một số chất khác cũng được phân tích bổ sung.
Một số hình ảnh thực tế lắp đặt, sơ đồ bốtrí không gian và sơ đồ nguyên lý của hệ thống BIOPUSTER được minh họa trong hình 3.3 và hình 3.4:
GVHD: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Phan Thanh Phương 80
Khu lọc khí Hệ thống máy bơm khí
Các BIOPUSTER bơm khí Lắp đặt hệ thống BIOPUSTER
Hình 3.3: Mô hình không gian và cách lắp đặt đường ống của hệ thống
GVHD: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Phan Thanh Phương 81
Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống BIOPUSTER
- Hệ thống BIOPUSTER đã thực hiện tại các dự án LFMR trên nhiều quốc gia, chẳng hạn như:
Hình 3.5: Danh sách các nước đã áp dụng công nghệ hiếu khí hóa BIOPUSTER
b. Đào
- Trước khi đào, phải sử dụng máy đo quang ion hóa (PID) và máy đo Oxy dưới mức gây nổ (LEL) mỗi 2 giờ/lần trong vùng đào.
- Tạm ngưng đào khi máy PID chỉ VOCs cao hơn 5ppm hay máy LEL phát hiện Methane ở nồng độ lớn hơn 1% hoặc khi nồng độ Oxy thấp hơn 16%. - Sử dụng máy đào, xe ủi công suất lớn, vừa đào vừa chuyển đến khu tập kết. - Dùng gầu ngoạm đưa vào phiểu nạp liệu chuyển vào máy sàng.
GVHD: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Phan Thanh Phương 82 - Phương thức đào theo hình bậc thang.
- Độ dốc đào (chiều ngang/chiều cao) khoảng 3:1.
c. Sàng tinh (lưới sàng 30mm)
- Chất thải đào lên được chất thành luống (tách riêng lớp chất phủ). - Dùng xe xúc nạp liệu chất thải cho hệ thống sàng tinh.
- Hệ thống nạp liệu phân phối liệu cho 2 sàng tinh (độ mở mặt sàng 30mm). - Tại sàng tinh, phân thành 2 dòng chất thải:
+ Dòng chất thải dưới sàng (< 30mm): đi qua hệ thống tuyển từ tách sắt. Phần còn lại chủ yếu là đất và chất hữu cơ đã phân hủy. Có thể trữ khoảng 12 tuần.
+ Dòng chất thải trên sàng (> 30mm) tiếp tục chuyển qua sàng thô.
d. Sàng thô (lưới sàng 80mm)
Sàng thô tiếp nhận dòng chất thải trên sàng tinh. Tại đây tách làm 2dòng chất thải chính:
- Dòng chất thải dưới sàng (30 ÷ 80mm): chuyển qua hệ thống tuyển gió. Tại đây được phân thành 2 dòng (nặng và nhẹ):
+ Dòng nặng: đưa qua hệ thống tuyển từđể tách sắt và chuyển vềkhu lưu trữ, còn lại chủ yếu là chất có thểđốt.
+ Dòng nhẹ: chủ yếu là nhựa được thu hồi
- Dòng chất thải trên sàng (> 80mm): chuyển qua hệ thống tuyển gió. Phân thành 2 dòng:
+ Dòng nhẹ: chuyển sang hệ thống nghiền và phân loại thủ công để tách nhựa, tập trung vào khu vực nhựa đểép, đóng kiện. Phần thừa chờ tái chôn lấp.
+ Dòng nặng: tiếp tục được tuyển từ, tách sắt (kim loại). Sau đó, chuyển qua khu phân loại thủ công tách nhựa và gỗ. Phần còn lại là phế thải trơ và vật liệu xây dựng, chuyển qua khu xử lý chất thải xây dựng.
GVHD: ThS. Vũ Hải Yến
SVTH: Phan Thanh Phương 83
Sau khi phân loại khối chất thải đào lên, các thành phần mịn như đất được dùng để san lấp hay làm chất phủ cho các bãi rác khác, hoặc làm phân bón cải tạo đất. Các phế liệu thu hồi (sắt, nhựa, gỗ, …) có thể bán cho các cơ sở tái chế. Chấtthải nguy hại chuyển đến các khu xử lý chất thải nguy hại. Phần chất thải trơ, phế thải dư thừa không độc hại và đất được dùng san lấp tại chỗ và phục hồi mặt bằng.