CHƯƠNG 4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BÃI CHƠN LẤP HỢP VỆ SINH CTR CHO THAØNH PHỐ ĐỒNG HỚI VAØ HUYỆN BỐ
4.7.2 Tính tốn hệ thống thu nước thả
Thực chất tầng thu gom nước rác và mạng lưới thu gom nước rác là hai bộ phận khơng thể tách rời trong một hệ thống. Mạng lưới thu gom nước rị rỉ, hay cịn gọi là hệ thống thốt nước rác tại đáy bãi, nằm bên dưới lớp rác và trên lớp chống thấm, bên trong tầng thu gom nước rác. Tầng thu gom nước rác cĩ chức năng tập trung nước rác về mạng lưới thốt nước và mạng lưới thu gom dẫn nhanh nước rác ra khỏi bãi, đảm bảo hạn chế lượng nước tích tụ trong bãi. Mạng lưới thốt nước là mạng lưới ống nhựa đúc sẵn dạng xương cá. Nước được thu gom vào ống nhánh (ống ngang) và tập hợp về ống chính (ống dọc). Ống chính đổ về hố thu gom nước thải (hố ga) và được bơm ra bằng bơm tự động theo một thời gian nhất định về trạm xử lý.
4.7.2.1 Bố trí hệ thống thu nước thải
Nước rị rỉ trong ơ chơn rác được thu bằng ống HDPE cĩ đường kính đủ lớn và được đục lỗ hay xẻ rãnh theo nhiều hướng để chuyển tải hết lượng nước rị rỉ sinh ra trong ơ chơn rác, với độ dốc đặt ống thu i = 1%, đáy ơ chơn lấp cịn được tạo dốc để làm tăng hiệu quả thốt nước, nhờ vậy nước rác được vận chuyển nhanh ra khỏi bãi rác .
Ống ngang thu nước rị rỉ
Các ống ngang làm bằng vật liệu HDPE thành dày 6mm được bố trí theo hình xương cá đặt trong tầng thu gom nước rác. Tuỳ theo chiều dài của từng ơ chơn lấp GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng - 71 - SVTH : Trần Thị Ngọc Dung
mà bố trí khoảng cách giữa các ống ngang một cách phù hợp để thu được tối đa lượng nước rị rỉ sinh ra từ hố chơn rác. Trên ống sẽ khoan lỗ với đường kính thích hợp là 10mm (lớn hơn kích thước lớp sỏi lọc). Cấu tạo một ống ngang thu gom nước rị rỉ được thể hiện trên hình
200200 200 200 15 0 200 I O 10 O 10I I O 10 O 10I I O 10
Hình 5. Chi tiết ống ngang thu nước rị rỉ
Ống dọc thu nước rị rỉ
Đáy ơ chơn lấp rác của thành phố Đồng Hới và huyện Bố Trạch thiết kế với độ dốc 2% theo chiều dọc ơ chơn lấp. Để thốt nước rác rị rỉ một cách nhanh chĩng, đáy ơ cịn được thiết kế với mái dốc 5% theo phương ngang tập trung về chính giữa. Một ống dọc bằng vật liệu HDPE cĩ đường kính D200 thành dày 6mm sẽ đặt ở giữa mỗi ơ trên trục đối xứng theo phương dọc. Từng đoạn ống dài12m được nối với nhau kéo dài suốt chiều dài ơ chơn lấp. Các ống ngang ghép nối vào ống dọc qua các khớp nối tạo thành mạng lưới thu gom nước rị rỉ trong mỗi ơ. Thơng qua mạng lưới này, nước rác rị rỉ sẽ được dẫn tập trung lại hố ga thu gom ở cuối mỗi ơ. Từ các hố ga, nước rác rị rỉ sẽ được bơm về trạm xử lý qua mạng lưới ống dẫn bên ngồi ơ chơn lấp.
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng - 72 - SVTH : Trần Thị Ngọc Dung
200200 200 200 20 0 200 I O 10 O 10I I O 10 O 10I I O 10
Hình 6. Chi tiết ống dọc thu gom nước rị rỉ
4.7.2.2 Các phương pháp xử lý nước rỉ rác
Tuần hồn nước rác
Nước rác nguyên chất được bơm tuần hồn trở lại bãi rác để cung cấp thêm độ ẩm cho quá trình phân hủy bên trong bãi chơn lấp. Đồng thời các chất hữu cơ, BOD, COD cĩ trong nước rác sẽ được giữ lại trong bãi chơn lấp để làm chất dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển, gĩp phần làm sạch nước rác.
Mặc dù đây là phương pháp rẻ tiền, dễ tiến hành nhưng về lâu dài khĩ khả thi. Khi lượng rác ngày càng tăng, phương pháp này sẽ khơng giải quyết hết lượng nước rác. Thêm vào đĩ, tuy phương pháp này làm giảm BOD, COD nhưng lại làm tăng nồng độ chất vơ cơ, kim loại nặng trong nước rác, nên nĩ thích hợp cho nước rác từ chất thải rắn sinh hoạt hơn là chất thải rắn cơng nghiệp.
Ứng dụng các quá trình sinh học để xử lý nước rỉ rác từ bãi rác
Xử lý hiếu khí: Các cơng trình thường sử dụng là bể Aeroten, hồ ổn định cĩ sục
khí, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học, cánh đồng tưới tự nhiên… Nhận xét:
Các cơng trình xử lý thường chiếm diện tích lớn. Hơn nữa, nước rác cĩ hàm lượng ơ nhiễm rất cao nên xử lý hiếu khí sẽ rất tốn kém. Phương pháp này chỉ thích hợp ở giai đoạn cuối cùng khi nước rác đã qua các giai đoạn xử lý chính.
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng - 73 - SVTH : Trần Thị Ngọc Dung
Xử lý kỵ khí: hệ thống lọc kỵ khí, hệ thống lọc đệm giãn nở, cơng nghệ đệm bùn
kỵ khí dịng chảy ngược (UASB). Nhận xét:
So với xử lý hiếu khí, xử lý kỵ khí nước rỉ rác cho thấy tính khả thi cao hơn và nhiều ưu điểm vượt trội:
- Chi phí đầu tư, vận hành thấp, lượng hĩa chất cần bổ sung ít, khơng địi hỏi cấp khí, đỡ tốn năng lượng mà cịn cĩ thể thu hồi, tái sử dụng năng lượng từ biogas ;
- Giảm được diện tích cơng trình, cho phép vận hành với tải lượng hữu cơ cao. Nhìn chung, quá trình sinh học cĩ thể áp dụng để xử lý nước rỉ rác từ những bãi chơn lấp đang hoạt động hoặc mới đĩng cửa với hiệu quả khử cao, làm giảm phần lớn các chất hữu cơ trong nước thải.
Tuy nhiên các nghiên cứu ban đầu cho thấy, quá trình sinh học khơng cĩ khả năng xử lý nước rị rỉ từ những bãi chơn lấp đã đĩng cửa hơn một năm, cũng như một số loại nước rỉ rác cĩ hàm lượng ơ nhiễm quá cao hay cĩ tỷ số BOD/COD thấp.
Ứng dụng các quá trình hĩa lý để xử lý nước rị rỉ từ bãi rác
Keo tụ – tạo bơng:
Phương pháp này được áp dụng để khử các chất ơ nhiễm dạng keo (kích thước quá nhỏ) bằng cách sử dụng chất đơng tụ để trung hịa điện tích các hạt keo rắn, nhằm liên kết chúng lại với nhau, tạo nên các bơng cặn cĩ thể lắng bằng trọng lực.
Các chất đơng tụ thường dùng là muối nhơm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng, trong đĩ phổ biến nhất là Al2(SO4)3 vì Al2(SO4)3 hịa tan tốt trong nước, chi phí thấp và hoạt động cao trong khoảng pH = 5 – 7,5. Ngồi ra, người ta cịn thêm
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng - 74 - SVTH : Trần Thị Ngọc Dung
các chất trợ đơng tụ giúp nâng cao tốc độ lắng của bơng keo, giảm thời gian quá trình và giảm liều lượng chất đơng tụ cần thiết.
Tuyển nổi:
Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất lơ lửng khơng tan, các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm. Quá trình này được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là khơng khí) vào trong pha lỏng. Các bọt khí kết dính với các hạt, kéo chúng cùng nổi lên trên bề mặt và sau đĩ lớp váng này được thu gom nhờ thiết bị vớt bọt.
Phương pháp này cĩ nhiều ưu điểm như: cấu tạo thiết bị đơn giản, vốn đầu tư và chi phí năng lượng vận hành thấp, cĩ độ lựa chọn tách các tạp chất, tốc độ quá trình tuyển nổi cao hơn quá trình lắng; nhược điểm là các lỗ mao quản thường hay bị bẩn, tắc.
Hấp phụ:
Phương pháp hấp phụ thường được sử dụng rộng rãi để làm sạch triệt để các chất hữu cơ hịa tan sau khi xử lý sinh học. Chất hấp phụ cĩ thể là than hoạt tính, các chất tổng hợp, một số chất thải của sản xuất như tro, mạt sắt, đất sét, silicagen…phương pháp này cĩ hiệu quả lọc cao nhưng thường chỉ sử dụng ở giai đoạn cuối.
Thẩm thấu ngược:
Thẩm thấu ngược được ứng dụng để loại các chất vơ cơ hịa tan (khử muối), làm lỗng nồng độ chất vơ cơ trong dung dịch. Đây là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thấm dưới áp suất cao. Màng lọc cho các phân tử dung mơi đi qua và giữ lại các hạt (phân tử, ion bị hydrat hĩa) cĩ kích thước khơng lớn hơn kích thước phân tử dung mơi. Hiệu quả của quá trình phụ thuộc nhiều vào tính chất của màng lọc. Thẩm thấu ngược cũng chỉ được dùng ở giai đoạn cuối của quá trình xử lý sau khi đã qua xử lý sinh học hoặc đã tách loại các chất lơ lửng.
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng - 75 - SVTH : Trần Thị Ngọc Dung
Ứng dụng các quá trình hĩa học để xử lý nước rị rỉ từ bãi rác
Trung hịa:
Là phương pháp thơng dụng và đơn giản nhất đối với các chất ơ nhiễm vơ cơ, bằng cách thêm axit hoặc bazơ để điều chỉnh pH đến mức chấp nhận được.
Kết tủa:
Là phương pháp thơng dụng nhất để khử kim loại và một số anion. Kim loại bị kết tủa dưới dạng hydroxyt, sunfide và carbonite bằng cách thêm các chất làm kết tủa và điều chỉnh pH thích hợp cho quá trình. Phương pháp này cĩ thể khử hầu hết các kim loại (As, Cd,Cr3+, Cu, Fe, Pb, Ni, Zn…) và nhiều loại anion (PO43-, SO42-, F-…)
Oxy hĩa - khử:
Phương pháp oxy hĩa – khử cĩ khả năng phân hủy hầu hết các chất hữu cơ và vơ cơ trong nước rác, chuyển các chất hữu cơ khĩ phân hủy sinh học thành dễ phân hủy sinh học (nâng tỷ lệ BOD/COD, giảm COD). Phương pháp này cịn được ứng dụng khử độc một số chất vơ cơ (cyanide, amonia, một số kim loại Fe, Mn, Se, Cr…).
Phương pháp này được thực hiện bằng cách thêm vào nước rác các tác nhân oxy hĩa, tác nhân khử ở pH thích hợp. Các chất oxy hĩa cĩ thể sử dụng là clo ở dạng khí hoặc hĩa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi permanganat kali, bicrommat kali, peroxyt hydro (H2O2),ozon, MnO2…
GVHD: PGS.TS Đinh Xuân Thắng - 76 - SVTH : Trần Thị Ngọc Dung