- Thành phần hữu cơ của chất thải rắn sinh
CTRSH Tiếp nh ậ n
Phân loại Rác hữu cơ Cắt nhỏ, nghi n Bã vơ cơ (kích thước lớn) Tuyển từ Phân hầm cầu (chứa trong bể, sử dụng chất khử mùi) Ủ hiếu khí (18 – 20 ngày) Sàng, phân loại Ủ chín (10 – 12 ngày) Quạt giĩ Đảo trộn Rác vơ cơ Chơn lấp hoặc tái chế Chế phẩm vi sinh
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 55
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 56
IV.4.2.1. Thu nhận và phân loại
Rác sinh hoạt sau khi thu gom, được vận chuyển đến nhà máy chế biến phân Compost. Các xe chuyên chở sẽ đi qua cầu cân trước khi vào nhà máy để xác định khối lượng rác sau khi trừ đi trọng lượng của xe.
Rác sẽ tạm thời lưu trữ tại khu tập kết chất thải rắn của nhà máy, ngay lập tức được phun phủ chế phẩm vi sinh EM để khử mùi hơi, chống ruồi nhặng.
Từ đây rác được phân loại sơ bộ bằng quạt giĩ, quạt giĩ hoạt động tạo luồng khí cuốn theo các chất thải rắn khơ nhẹ như túi nilon, giấy, nhờ đĩ tách được các thành phần này ra khỏi chất thải hỗn hợp.
Rác được đưa qua sàng quay cĩ kích thước 50 x 50mm, rác lọt qua sàng sẽ được chế biến thành phân, những loại rác cĩ kích thước lớn sẽ được phân loại bằng tay.
Cơng nhân sẽ xúc rác vào phễu nạp để rác được chuyển lên băng chuyền, tốc độ của băng chuyền cĩ thể thay đổi được. Các thùng chứa được đặt bên dưới băng chuyền để đựng và chuyển chất vơ cơ ra ngồi. Cơng nhân sẽ đứng hai bên của băng tải, mỗi nhĩm cơng nhân sẽ trực tiếp chịu trách nhiệm phân loại rác thành các nhĩm :
Nhĩm 1 : Rác hữu cơ dễ phân hủy bao gồm rác thực phẩm và rác vườn.
Nhĩm 2 : Bao bì nilon, nhựa.
Nhĩm 3 : Kim loại, lon thiếc, nhơm.
Nhĩm 4 : Giấy.
Nhĩm 5 : Thủy tinh.
Nhĩm 6 : Cành cây khơ, gỗ.
Nhĩm 7 : Rác hữu cơ khĩ phân hủy và những phần cịn lại.
Rác hữu cơ dễ phân hủy sẽ được đưa qua máy cắt nhỏ, nghiền, sau đĩ sẽ được chuyển qua băng tải từ để trích kim loại vì hàm lượng kim loại nặng là yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng Compost.
Ở cuối cơng đoạn phân loại thu được chất thải rắn hữu cơ, tiến hành phun chế phẩm vi sinh, đem đi ủ hiếu khí.
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 57
Trước khi đem đi ủ, rác được đảo trộn với nước, phân hầm cầu để làm tăng độ ẩm và hàm lượng dinh dưỡng của hỗn hợp nhưng khơng được để cho rác quá no nước. Rác được phân phối vào các hầm ủ cĩ kích thước D x R x C = 10m x 7m x 5m với số lượng 28 hầm liên tiếp nhau.
Hầm ủ cĩ mái che, tại đáy hầm ủ cĩ bố trí hệ thống ống phân phối khí với lưu
lượng sục khí là 0.006 m3/ h.kg. Để phân hủy tốt, nên đảo trộn cho rác 1 lần mỗi
ngày và làm thống bằng quạt giĩ. Quạt giĩ được điều khiển bằng hệ hồn ngược tắt mở được đặt ở một nhiệt độ (46 – 500C) đặt trước nối với nhiệt kế đặt trong bể ủ. Bên dưới hầm cĩ lưới ngăn để rác khơng rơi xuống lấp kín đường ống dẫn khí, cĩ rãnh thu gom nước rỉ với kích thước R x C = 200 x 200mm để dẫn về hố thu. Bên trong bố trí băng tải đảo trộn.
Ngồi việc cấp khí, hầm ủ cịn được cung cấp nước rỉ tuần hồn từ quá trình phân hủy rác trong hầm ủ. Do nước bị bốc hơi khi nhiệt độ tăng lên trong quá trình Compost hĩa. Ngồi ra, do các vi sinh vật sử dụng nước để tồn tại. Việc tuần hoàn
nước này rất cĩ ý nghĩa trong quá trình ủ, đĩ là tạo điều kiện tối ưu để vi sinh vật
phân hủy chất hữu cơ, duy trì được độ ẩm khối ủ, cung cấp lại Nitơ cho quá trình Compost.
Rác sau khi ủ 18 – 20 ngày sẽ khơ, nếu cịn ướt thì đem đảo trộn và ủ lại.
Sau giai đoạn ủ hiếu khí là giai đoạn ủ chín trong thời gian từ 10 – 12 ngày
nhằm tạo độ ổn định cho Compost. Hầm ủ chín được thiết kế tương tự hầm ủ hiếu khí. Trong thời gian ủ chín sẽ đảo trộn 1 – 2 lần, cần cung cấp độ ẩm cho rác nếu cần.
Quá trình ủ phân cĩ thể được mơ tả thơng qua 3 giai đoạn
Giai đoạn vi khuẩn – nấm
Đây là một phần của toàn bộ chu kỳ phân hủy. Prơtêin được phân hủy bẻ gãy bởi các vi khuẩn trở thành Aminoacid và cuối cùng thành Aminoa. Carbonhydrat bị phân hủy thành đường, Acid hữu cơ đơn giản và CO2, các thành phần khác cũng tương tự bị phân hủy. Chu kỳ được tiếp diễn với nấm, chúng hấp thụ các Aminoa tự do và bắt đầu xây dựng lại các Aminoacid trong họ sợi của chúng. Chu kỳ này được mơ tả bởi sự phát sinh ra nhiều nhiệt, tỏa ra bởi năng lượng tự do suốt quá trình trao
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 58
đổi chất của vi khuẩn phát nhiệt. Sau đĩ các vi khuẩn trực tiếp ăn thức ăn trên đường chúng di chuyển xung quanh và vào trung tâm của hầm ủ.
Giai đoạn giun đất
Nhiệt độ giảm, mầm mống của các vi khuẩn ưa nhiệt được hình thành và nấm được tiếp tục bắt đầu phân hủy các chất hữu cơ cho giun đất. Bấy giờ giun đất tiếp tục trộn lẫn các hợp chất hữu cơ (những chất mà nấm đã bắt đầu phân hủy) với một phần nhỏ lớp sét và Canxi bên trong cơ thể chúng. Trong việc này, các chuỗi Polycarbon được tạo lập lại dưới dạng lớp mùn sét hỗn hợp. Loại mùn mà hấp thụ cation như Ca, Mg, Na, K và những chất khác. Và một phần nhỏ chưa biết cĩ thể là các anion đơn giản nhưng cũng bao bọc bản thân nĩ với phosphat, sulfat, nitrat. Chất khác đĩ là các hợp chất cao phân tử trở thành một lớp bám cho chất dinh dưỡng.
Giai đoạn chín mùi
Ở giai đoạn này, phân Compost trở nên tốt, vỡ vụn thành mùn đất. Vi sinh vật thúc đẩy oxy hĩa các hợp chất Nitơ. Điều này rất quan trọng vì Nitrat và muối khống là thứ cần thiết cho bộ rễ cây trồng và các chồi non.
Các dấu hiệu cho biết quá trình ủ phân đã kết thúc
Nhiệt độ khơng tăng nữa mà sẽ giảm đến một nhiệt độ ổn định.
Các hợp chất hữu cơ sụt giảm về thể tích đến một thể tích khơng đổi.
Khơng cịn mùi của NH3 bay lên nữa.
Khơng cịn mùi hơi đặc trưng của rác thải nữa.
Khơng thu hút cơn trùng.
Trên bề mặt lớp ủ xuất hiện một lớp trắng, đĩ chính là sợi nấm Actinoamynoces.
IV.4.2.3. Sàng mùn và phân loại
Sau khi ủ rác hữu cơ đã biến thành mùn, cho qua máy đánh tơi và sàng phân để đạt được kích thước hạt phân theo yêu cầu. Đổ rác chín vào sàng rung (với kích thước lỗ sàng là 2 x 2 mm) thơng qua băng chuyền, nhờ chuyển động của sàng, phần lớn mùn cĩ kích thước nhỏ lọt xuống dưới, cịn lại mùn to, các loại rác khơng phân hủy và rác hữu cơ chưa phân hủy hoàn tồn nằm lại trên sàng được thu gom lại và phân loại thêm một lần nữa.
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 59
Những chất hữu cơ lớn sẽ được đem đi nghiền sau đĩ lại cho qua sàng rung. Chất hữu cơ chưa phân hủy hồn tồn được chuyển trở lại bãi ủ.
IV.4.2.4. Sản phẩm
Sản phẩm phân sau khi đã phân loại, đem đi phân tích, so sánh với tiêu chuẩn ngành.
Bảng 4.19 : Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 526 – 2002 cho phân hữu cơ vi sinh
chế biến từ rác thải sinh hoạt của Bộ Nơng Nghiệp và Phát Triển Nơng Thơn.
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Tiêu chuẩn
1 Hiệu quả đối với cây trồng - Tốt
2 Độ chín (hoai) cần thiết - Tốt
3 Đường kính hạt mm 4 – 5
4 Độ ẩm % 35
5 pH - 5 – 8
6 Mật độ vi sinh vật hiệu (đã được
tuyển chọn) CFU/ g mẫu 106
7 Chất hữu cơ (khối lượng khơ)* % 40 (loại 1)
8 Carbon hữu cơ (khối lượng khơ)* % 18
9 Hàm lượng Nitơ tổng số % > 2.5
10 Coliform * MPN.g-1 < 3
11 E.Coli * MPN.g-1 < 3
12 Hàm lượng chì (khối lượng khơ) mg/kg 250
13 Hàm lượng Cadimi (khối lượng
khơ) mg/kg 2.5
14 Hàm lượng Crom (khối lượng khơ) mg/kg 200
15 Hàm lượng đồng (khối lượng khơ) mg/kg 200
16 Hàm lượng Niken (khối lượng
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 60
17 Hàm lượng kẽm (khối lượng khơ) mg/kg 750
18 Hàm lượng thủy ngân (khối lượng
khơ) mg/kg 2
(Nguồn : Bộ Nơng Nghiệp và Phát Triển Nơng Thơn, 2002)
Ghi chú : * Tiêu chuẩn Châu Âu.
Cĩ thể trộn thêm chất phụ gia là N, P, K … tùy theo yêu cầu của thị trường trước khi vơ bao, đĩng gĩi.
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 61
Các loại rác vơ cơ cĩ thể tái sinh được sau khi được tách khỏi thành phần hữu cơ như :
Túi nilon, nhựa sẽ được nén lại với kích thước 1m x 1 m, bán cho các cơ sở
tái chế.
Kim loại, thủy tinh sẽ được chở đến các cơ sở tái chế hoặc bán cho các cơng
ty tái chế.
Các chất cịn lại sẽ được đem đi chơn lấp tại hố chơn lấp hợp vệ sinh.
Lựa chọn các mơ hình bãi chơn lấp
Tuỳ thuộc vào các đặc tính của từng loại chất thải được chơn lấp và đặc điểm địa hình từng khu vực, cĩ thể lựa chọn các mơ hình bãi chơn lấp sau : bãi chơn lấp khơ, bãi chơn lấp ướt, bãi chơn lấp hỗn hợp khơ – ướt, bãi chơn lấp nổi, bãi chơn lấp chìm, bãi chơn lấp kết hợp chìm nổi và bãi chơn lấp ở các khe núi.
Tác giả lựa chọn bãi chơn lấp kết hợp chìm nổi, là loại bãi xây dựng nửa chìm, nửa nổi. Chất thải khơng chỉ được chơn lấp đầy hố mà sau đĩ tiếp tục được chất đống lên trên.
Hình 4.6 : Bãi chơn lấp kết hợp chìm – nổi.
Rãnh thốt nước Rãnh thốt nước Các ngăn chơn chất thải rắn Lớp bao phủ trên cùng (dốc) Mặt đất
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 62
ện tích b ấp
a) Quy mơ diện tích bãi chơn lấp được xác định trên cơ sở
Dân số và lượng chất thải hiện tại, tỷ lệ tăng dân số và tăng lượng chất thải trong suốt thời gian vận hành của bãi chơn lấp.
Khả năng tăng trưởng kinh tế và định hướng phát triển của đơ thị. Bảng 4.20 : Dự đốn lượng rác vơ cơ đem đi chơn lấp
Năm Lượng rác trung bình ngày (Tấn) Lượng rác hữu cơ (Tấn / ngày)
Lượng rác vơ cơ đem đi chơn lấp
(Tấn / ngày) 2006 200 160 30 2007 203.82 163.05 30.573 2008 207.7 166.16 31.155 2009 211.67 169.33 31.7505 2010 215.7 172.56 32.355 2011 247.3 197.84 37.095 2012 252.01 201.61 37.8015 2013 256.82 205.46 38.523 2014 261.72 209.38 39.258 2015 266.72 213.37 40.008 2016 302 241.6 45.3 2017 307.76 246.21 46.164 2018 313.64 250.91 47.046 2019 319.62 255.69 47.943 2020 325.72 260.57 48.858
=> Lựa chọn mơ đun chơn lấp
Chiều dài : 16 m.
Chiều rộng : 12 m.
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 63
Xây dựng 6 ơ chơn lấp hợp vệ sinh liên tiếp nhau. Các ơ được ngăn cách với nhau bởi các con đê và trồng cây xanh để hạn chế ơ nhiễm và tạo cảnh quan mơi trường.
b) Thiết kế bãi chơn lấp
Kết cấu chống thấm của bãi chơn lấp được thiết kế như sau. Bảng 4.21 : Mơ tả chi tiết về kết cấu chống thấm từ dưới lên.
STT Lớp vật liệu Độ dày Chức năng
1 Lớp đất hiện hữu làm
phẳng 60 cm Chịu lực, chống lún.
2 Vải kỹ thuật 1.5 cm Chống thấm và thu gom nước rác.
3 Sỏi và cát 30 cm Lọc các chất rắn, tạo điều kiện thu
gom nước rác rị rỉ.
4 Vải lọc địa kỹ thuật 0.2 cm Giữ lại cặn, ngăn khơng cho đất rơi
xuống lớp cát.
5 Đất sét 60 cm Bảo vệ cho hệ thống thốt nước và
vật liệu chống thấm bên dưới. Chất thải sau khi được chấp nhận chơn lấp được san đều và đầm nén kỹ (bằng máy đầm nén 6 ÷ 8 lần) thành những lớp cĩ chiều dày tối đa 60cm đảm bảo tỷ trọng chất thải tối thiểu sau đầm nén 0.52 ÷ 0.8 Tấn/m3.
Chất thải được chơn lấp thành các lớp riêng rẽ và ngăn cách nhau bằng các lớp đất phủ. Phải tiến hành phủ lấp đất trung gian trên bề mặt rác khi rác đã được đầm chặt (theo các lớp) cĩ độ cao tối đa từ 2.0 – 2.2m. Chiều dày lớp đất phủ là 20cm. Đất phủ cĩ thành phần hạt sét > 30%, đủ ẩm để dễ đầm nén.
IV.4.2.6. Các cơng trình phụ trợ
Các cơng trình phụ trợ trong nhà máy cần được xây dựng là đường, đê kè, hệ thống thốt nước, dẫn nước, nhà kho, sân bãi, xưởng, hồ sinh học, hệ thống hàng rào cây, hệ thống thu gom nước rác, nước thải, khí thải …
a) Thu gom và xử lý nước rỉ rác
Hệ thống thu gom nước rác, nước thải bao gồm : các rãnh, ống dẫn và hố ga thu nước rác, nước thải từ khu tập kết rác, nhà phân loại rác, hầm ủ phân, hố chơn lấp
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 64
… Được bố trí hợp lý đảm bảo thu gom toàn bộ nước rác, nước thải về trạm xử lý. Hố chơn lấp được thiết kế cĩ hệ thống rãnh thốt nước bề mặt xung quanh, hệ thống ống thu gom nước rỉ đặt trên lớp vải kỹ thuật phủ lên tồn bộ đáy ơ chơn lấp.
Nước rỉ rác sẽ qua các ống thu gom, rãnh thu gom chảy vào hố ga thu nước rỉ. Tại hố thu đặt bơm để tuần hồn nước rỉ rác, bổ sung độ ẩm cho việc ủ phân, nếu nước rỉ quá nhiều sẽ được thu gom và xử lý ở hồ sinh học.
Hồ sinh học được đào âm dưới đất, được lĩt đáy bằng tấm lĩt nhựa chống thấm (HDPE). Bên trên hồ cĩ thả lục bình hoặc bèo tấm, đây là một cách xử lý nước bằng thực vật.
Cơ chế xử lý nước bằng thực vật
Hấp thu : Chất ơ nhiễm bị thực vật hấp thu.
Chuyển hĩa : Chất ơ nhiễm bị thực vật hấp thu và biến đổi trong mơ thực vật, trở thành ít độc hơn (ví dụ như : các chất hữu cơ).
Ổn định : Chất ơ nhiễm bị thực vật giữ lại khơng cho khuyếch tán.
Lọc : Chất ơ nhiễm bị giữ lại trong vùng rễ của thực vật. Đây là sự
giữ lại cơ học trong vùng rễ.
Phân hủy sinh học : Thực vật cung cấp Carbon hữu cơ và giá thể cho vi khuẩn
SVTH : Cao Nguyễn Thị Thanh Thúy Trang 65
ả năn ử lý
Chất ơ nhiễm hữu cơ.
Chất dinh dưỡng.
Mầm bệnh.
Một số chất nguy hại.
b) Thốt nước mặt và nước mưa
Tuỳ theo địa hình nhà máy mà hệ thống thốt nước mặt và nước mưa cĩ khác nhau. Bãi chơn lấp của Đà Lạt là bãi xây dựng ở miền núi và trung du nên dùng các kênh mương để thu nước, ngăn nước từ các sườn dốc đổ vào nhà máy. Kênh này cũng làm nhiệm vụ thốt nước mưa trong nhà máy.
Quy mơ (kích thước kênh mương) được thiết kế trên cơ sở khả năng nước từ các sườn dốc xung quanh đổ vào nhà máy và từ nhà máy ra. Ở những vị trí dịng lũ mạnh tiến hành kè đá để tránh nước phía bờ kênh đổ vào nhà máy.
c) Thu gom và xử lý khí thải
Để đảm bảo an toàn và vệ sinh mơi trường, bãi chơn lấp cĩ hệ thống thu hồi và xử lý khí gas. Tuỳ theo lượng khí sản sinh cĩ thể sử dụng khí gas vào mục đích dân sinh hoặc tiêu huỷ bằng phương pháp đốt, khơng được để khí thĩat tự nhiên ra mơi trường xung quanh.
Thu hồi khí gas thường bằng các giếng khoan thẳng đứng. Vị trí các giếng khoan nên đặt ở đỉnh các ụ chất thải.
Độ sâu lỗ khoan tối thiểu khoan sâu vào lớp chất thải (dưới lớp phủ bãi) 1m – 1.5m. Xung quanh lỗ khoan thu hồi khí gas phải được lèn kỹ bằng sét dẻo và