LIỆU ĐẦU VÀO
2.1. Phương pháp nghiên cứu
Lò đốt rác Phú Sơn nằm trong Khu xử lý CTR tập trung Phú Sơn, thị xã Hương Thủy với công suất xử lý rác là 600 tấn CTRSH /ngày, đêm, sử dụng lò đốt có ghi lò cơ khí bậc thang và có hệ thống xử lý khói bụi công nghệ kiểm soát NOX sau cháy (SNCR). Để đánh giá tác động từ hoạt động xử lý rác tới môi trường và sức khỏe cộng
đồng, nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình ENVIM 3.0 để tính toán phát thải bụi theo 2 kịch bản: (1) Khi hệ thống xử lý bụi vận hành ổn định với hiệu suất xử lý đạt khoảng 98%, (2) Khi hiệu suất của hệ thống xử lý là 0. Kết quả cho thấy, khi hệ thống xử lý bụi không hoạt động, nồng độ bụi lớn nhất vượt khoảng 4,6 lần so với QCVN 05:2013/BTNMT, trong khi hệ thống xử lý bụi hoạt động ổn định thì chất lượng khí thải đạt yêu cầu theo quy chuẩn hiện hành.
Toàn bộ quy trình nghiên cứu theo các bước sau: Thu thập và xử lý các dữ liệu liên quan đến quy trình công nghệ đốt rác, xử lý khói bụi; các dữ liệu nền về điều kiện khí tượng, thủy văn, môi trường khu vực nghiên cứu.
Xử lý, chuẩn hóa dữ liệu thô thành dữ liệu đầu vào cho mô hình. Mô phỏng sự khuếch tán của chất ô nhiễm (bụi) từ khí thải lò đốt trong 2 kịch bản.
Xem xét và đánh giá nồng độ và mức độ tác động của bụi đến các khu vực ở các khoảng các khác nhau, đặc biệt chú ý đến các đối tượng nhạy cảm xung quanh. Cuối cùng đưa ra các khuyến cáo cần thiết dựa trên kết quả tính toán của mô hình.
2.2. Dữ liệu đầu vào
Các dữ liệu phục vụ chạy mô hình bao gồm các thông số thiết kế của lò đốt rác, tải lượng phát thải dự tính được lấy từ Báo cáo thuyết minh thiết kế cơ sở của Dự án “Nhà máy xử lý rác thải sinh hoạt Phú Sơn, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên - Huế”. Các số liệu về tốc độ gió, hệ số khuếch tán được tham khảo từ Trạm khí tượng thủy văn Hương Thủy.
Ống khói của Nhà máy dự kiến được xây dựng với đường kính 2 m, chiều cao 80 m. Lưu lượng khí đạt được là 179.280 m3/h và nhiệt độ khí thải tại miệng ống khói là 190oC với tốc độ phụt ở miệng khói là 15,8 m/s.
Nồng độ bụi trước xử lý được lấy từ một dự án tương tự là Nhà máy xử lý CTR Phú Sơn với số
liệu về lượng phát thải nguồn trước xử lý là 8.000 mg/Nm3. Yêu cầu về nồng độ bụi sau xử lý theo QCVN 61-MT:2016/ BTNMT <60 mg/Nm3.
Ngoài ra, các số liệu về tốc độ gió, hệ số khuếch tán được tham khảo từ Trạm khí tượng thủy văn Hương Thủy được đo với tần suất 6h một lần (4 lần trong ngày là các giờ: 1h, 7h, 13h và 19h) được ghi trong file dữ liệu của 3 năm liên tục từ 2018 - 2020.
Trên cơ sở các dữ liệu có được, 2 kịch bản tính toán sự phát tán khí thải được đề xuất như sau:
Kịch bản 1: Nhà máy hoạt động 100% công suất, hệ thống xử lý bụi 50% hiệu suất thiết kế và chấp nhận nồng độ các chất ô nhiễm đúng bằng nồng độ cho phép theo QCVN 61- MT:2016/BTNMT.
Kịch bản 2: Nhà máy hoạt
động đúng công suất. Tuy nhiên, hệ thống xử lý bụi có sự cố và tính toán với trường hợp bất khả thi nhất là hiệu suất xử lý bụi = 0.
Việc tính toán xác định nồng độ các chất ô nhiễm từ nguồn thải được thực hiện theo chế độ tức thời tương đương với nống độ trung bình 1h và chế độ trung bình tương đương với nồng độ trung bình 24h theo quy định của QCVN 05-2013/BTNMT. Sự khuếch tán các chất ô nhiễm từ nguồn
thải được tính toán với điều kiện khí tượng của huyện Hương Thủy.
Nghiên cứu tính toán bụi phát sinh từ hệ thống xử lý khí thải của Nhà máy trong 2 trường hợp, theo hai hướng gió chủ đạo tương ứng với hai mùa đặc trưng (mùa Đông và mùa Hè).
2.3. Cơ sở mô hình tính toán phát tán chất ô nhiễm trong môi trường khí
Để đánh giá mức độ tác động của các chất ô nhiễm tới môi trường xung quanh trong quá trình hoạt động của lò đốt, xác định nồng độ bụi, khí thải trung bình theo thời gian đối với các khu vực nằm cuối hướng gió chủ đạo so với nguồn thải được tính toán theo mô hình khuếch tán chất ô nhiễm ENVIM 3.0.
Với nguồn thải là các nguồn điểm (ống khói), hệ toạ độ không gian ba chiều được thiết lập như sau: Lấy vị trí nguồn thải làm gốc toạ độ, hướng theo vệt khói là trục x (trùng với hướng gió thổi), vuông góc với hướng gió là trục y và theo chiều đứng là trục z. Phương trình khuyếch tán theo hàm Gauss của nguồn thải để xác định nồng độ chất ô nhiễm trung bình ổn định theo thời gian sẽ phụ thuộc vào cường độ thải của nguồn, tốc độ gió, chiều cao hiệu quả của nguồn thải và điều kiện khí quyển khu vực.
Bảng 1. Tổng hợp kết quả tính toán tải lượng chất ô nhiễm tại 2 kịch bản
Nguồn thải Thông số tính toán Đơn vị Giá trị tính toán
Kịch bản 1 Kịch bản 2
Ống khói lò đốt
Chiều cao ống ống khói m 80 80
Đường kính miệng ống khói m 2,0 2,0
Nhiệt độ khí thải oC 190 190
Lưu lượng khí thải m3/s 49,8 49,8
Từ các điều kiện trên, phương trình tính toán nồng độ chất ô nhiễm "C" tại một điểm bất kỳ có toạ độ (x, y, z) được xác định như sau:
Trong đó:
H: chiều cao ống khói
u- vận tốc gió, m/s (đo tại trạm khí tượng).
M - Tải lượng của chất ô nhiễm từ nguồn thải (mg/s)