VII. í nghĩa khoa học và thực tiễn của luận ỏn
1.1. Tổng quan về chụn lấp chất thải rắn
mrỏc: Khối lượng rỏc ứng với 1m2 bề mặt 1 lớp.
: Phần trăm lượng ẩm cú trong rỏc (%).
Khối lượng rỏc ứng với 1m2 bề mặt một lớp được tớnh theo cụng thức sau: mrỏc = (Lrỏc/Sbói)x(hlớp/h) (tấn/m2) (1.9)
Trong đú:
Lrỏc: Lượng rỏc được chụn ở bói (tấn), 270.000 tấn
Sbói: Diện tớch ụ chụn lấp, m2 ,10.084m2 hlớp: Độ cao lớp rỏc, 0,85m
h: Độ cao toàn ụ, 14,85m
mrỏc = 1,53 tấn/m2
Phần trăm độ ẩm cú trong rỏc được xỏc định theo cụng thức sau:
(1.10) Trong đú: Trong đú: (%) rac kho ẩm m L L
Lứot: Khối lượng rỏc hữu cơ ướt (tấn) Lkhụ: Khối lượng rỏc hữu cơ khụ (tấn) Vậy lượng rỏc khụ chứa trong 1m2 bề mặt 1 lớp mới chụn là: Lr.khụ = mrỏc - Lẩm
c. Xỏc định lượng dung dịch nước EM .
Lượng dung dịch EM sử dụng cho 1 tấn rỏc là 30lớt. Một lớt EM thứ cấp (93% nước, 6% rỉ đường, 1% EM sơ cấp) được pha loóng 500 lần để phun vào rỏc. Như vậy 1lớt dung dịch EM cú khoảng 0,99lớt nước.
Vậy lượng nước bổ sung đối với 1 tấn rỏc là:
(0,99x30x0,997)/1000 = 0,0296 tấn/tấn rỏc
Lượng nước bổ sung đối với thể tớch rỏc ứng với 1m2 của từng lớp là : Ln.EM = mrỏcx 0,0296 = 0,714x0,0296 = 0,021134tấn/m2
d. Xỏc định lượng nước tiờu hao do phản ứng hỡnh thành khớ bói chụn lấp (Ln.t.hao)
* Phương trỡnh hỡnh thành khớ bói chụn lấp đối với thành phần phõn huỷ sinh học nhanh C22H35O13N +7,5 H2O 11,75 CH4 + 10,25CO2 + NH3
Theo phản ứng trờn ta cú lượng nước tiờu hao đối với 1 tấn rỏc là: Ln.t.hao,PHN = 135/609 = 0,22 tấn nước/ tấn rỏc
Theo tớnh toỏn ở phần thu gom khớ, ứng với 1 tấn rỏc khớ tạo ra 941m3 khớ. Vậy lượng nước tiờu hao để tạo ra 1m3 khớ từ phõn huỷ 1 tấn rỏc là:
Ln.t.hao,PHN = 0,22/941 = 0,00023tấn/m3
* Phương trỡnh hỡnh thành khớ bói chụn lấp đối với thành phần phõn huỷ sinh học chậm như sau:
C46H70O16N +21 H2O 27 CH4 + 19CO2 + NH3
Theo phản ứng trờn ta cú lượng nước tiờu hao đối với 1 tấn rỏc là: Ln.t.hao.PHC = 378/892 = 0,424tấn nước/tấn rỏc Theo tớnh toỏn ở phần thu gom khớ gas cứ 1tấn rỏc tạo ra 1149m3 khớ. Vậy lượng nước tiờu hao để tạo ra 1m3 khớ từ phõn huỷ 1tấn rỏc là:
Ln.t.hao.PHC = 0,424/1149 = 0,00037tấn/m3
Như vậy lượng nước tiờu hao cho sự hỡnh thành 1m3 khớ đối với 1 tấn rỏc là: Ln.t.hao,i = Ln.t.hao,PHN + Ln.t.hao.PHC (tấn)
= 0,0006 m3/tấn
Khớ bói chụn lấp bóo hoà hơi nước do vậy lượng hơi nước cú trong khớ bói chụn lấp được lấy xấp xỉ bằng lượng hơi nước bóo hoà trong khụng khớ.
Nhiệt độ khớ trong lũng bói chụn lấp khoảng 410C, lượng hơi nước bóo hoà trong khụng khớ tra bảng là:
Ln.bh = 0,0538kg/m3 = 0,0538.10-3tấn/m3.
Theo tớnh toỏn ở trờn lượng khớ tạo ra do 1 tấn rỏc trong 6 thỏng là 2,544m3.
Vậy lượng nước bay hơi cựng khớ rỏc trong 6 thỏng đối với 1m2 bề mặt một lớp rỏc là: Ln.bh = 0,0538.10-3x2.544x0,714 = 0,00009 tấn/m2 bề mặt một lớp rỏc.
f..Xỏc định lượng nước giữ lại trong rỏc( Ln.giữ) Ln.giữ = FCx Lrkhụ (tấn)
Trong đú
FC: dung tớch chứa nước của rỏc được xỏc định bởi cụng thức:
(1.11) Ltb: Trọng lượng trung bỡnh của lớp rỏc đố lờn tiết diện trung bỡnh đi qua Ltb = (Ln.tr + Lrkhụ)x0,5
Như vậy lượng nước rỉ rỏc được tớnh theo phương trỡnh cõn bằng nước:
Nước rỉ rỏc = [(Nước mưa + Nước trong chất thải rắn + EM + Nước đi vào cựng với vật liệu bao phủ) - (Nước tiờu hao trong quỏ trỡnh hỡnh thành khớ bói chụn lấp + Nước bay hơi cựng khớ bói chụn lấp + Nước giữ lại trong chất thải rắn)].
A. Trong thời gian bói chụn lấp đang vận hành chụn lấp
Đối với ụ cú diện tớch 10.084m2, độ sõu 4,85m, cao 10m để tớnh toỏn lượng nước rỉ rỏc sinh ra ta cú thể chia thành 10 lớp rỏc mỗi lớp cao 0,85m, thời gian đổ đầy mỗi lớp khoảng 6 thỏng.
* Khối lượng chất thải tớnh trờn 1 đơn vị diện tớch m2 của mỗi lớp sau khi rỏc đó nộn MR = 0.85 m x 1 m2 x 1000 kg/m3 = 850 (kg)
* Khối lượng vật liệu che phủ (VLCP) tớnh trờn một đơn vị diện tớch m2 của mỗi lớp MVLCP = 0,15 m x 1 m2 x 1.780 kg/m3 = 267 (kg) tb tb L L FC 000 . 10 5 , 0 6 , 0
* Khối lượng ẩm trong chất thải. Độ ẩm của chất thải rắn 52,2% [37]. MRẩm = 850 kg x 0,522 = 447,3 (kg)
* Khối lượng CTR khụ
MRkhụ = 850 kg x (1- 0,522) = 406,3 (kg)
* Lượng mưa thấm vào ụ chụn lấp lấy theo bảng trờn Từ thỏng 1-6 là 162,26kg
Từ thỏng 6-12 là 483,8kg * Tổng khối lượng của mỗi lớp:
ML = MCP + MCTR + MMƯA + MEM= 267 + 850 + 162,26 + 21,13 = 1300,39 kg * Khối lượng riờng của khớ bói chụn lấp
1,1645kg/m3
LỚP 1. Tớnh toỏn cõn bằng nước đối với lớp 1và xỏc định lượng nước rỉ rỏc sinh ra từ lớp 1.
Xỏc định thể tớch và khối lượng khớ sinh ra từ lớp 1 trong 6 thỏng đầu năm 1. Chỳ ý rằng quỏ trỡnh sinh khớ khụng bắt đầu vào cuối năm 1, cú nghĩa là giả sử rằng khụng cú khớ sinh ra trong năm thứ nhất
a. Thể tớch khớ sinh ra
Vk = 0,0 x MR = 0,0 m3/kg x 850 kg = 0 m3
b. Khối lượng khớ sinh ra
MK = 0,0 x 1,645 kg/m3 = 0,0 (kg)
c. Lượng nước tiờu thụ trong quỏ trỡnh hỡnh thành khớ BCL LN-K = Vk m3 0,3 kg H2O/m3 khớ tạo thành = 0 (kg) d. Lượng nước bay theo khớ BCL
MNBH = Vk m3 0,014 kg H2O/m3 khớ = 0 (kg)
e. Khối lượng nước trong CTR trong lớp 1 vào cuối thỏng 6 năm 1
LN = MRẩm + Mmưa + MEM (kg) = 447,3+ 162,26 + 21,13 = 630,690 kg f. Xỏc định khối lượng chất rắn cũn lại trong lớp 1 vào cuối thỏng 6
Khối lượng CTR khụ cũn lại = Khối lượng CTR khụ ban đầu – (khối lượng khớ BCL – nước tiờu thụ trong quỏ trỡnh hỡnh thành khớ BCL) = 406,3 – 0 – 0 = 406,3 kg
g. Xỏc định khối lượng trung bỡnh của chất thải chứa trong lớp thứ 1 (là khối lượng tớnh tại trung điểm của khối chất thải của lớp 1
Khối lượng trung bỡnh = 0,5 x (Khối lượng CTR + Khối lượng nước) + khối lượng lớp che phủ = 0,5 x(406,3 + 630,690) + 267 = 785,495 kg h. Xỏc định hệ số giữ nước 𝐹𝐶 = 0,6 − 0,55 𝑊 10.000 + 𝑊 = 0,6 − 0,55 783,695 10.000 + 783,695= 0,56
i. Xỏc định lượng nước cú thể giữ được trong CTR
Nước giữ trong CTR của lớp 1 = 0,56 x 406,3 = 227,505 kg k. Xỏc định lượng nước rỉ rỏc tạo thành
Nước rỉ rỏc tạo thành = Nước trong CTR – khả năng giữ nước trong CTR Nước rỉ rỏc tạo thành = 778, 390 – 227,505 = 403,185 kg
m. Xỏc định lượng nước cũn lại trong lớp 1 vào cuối năm thứ 1
Lượng nước cũn lại = lượng nước trong CTR - lượng nước rỉ rỏc = 630,690 – 403,185 = 227,505 kg
n. Xỏc định khối lượng tổng cộng của lớp 1 vào cuối năm 1 = khối lượng khụ + lượng nước cũn lại + lớp che phủ = 406,3 + 227,505 + 267 = 900,850 kg
LỚP 2. Xõy dựng cõn bằng nước cho cỏc lớp 1 và 2 vào cuối năm 1 và tớnh lượng nước rỉ rỏc sinh ra từ lớp thứ 1. Chỳ ý rằng cỏc phộp tớnh toỏn cho lớp thứ 2 ở 6 thỏng sau của năm thứ 1 cũng giống như cỏc tớnh toỏn của lớp thứ nhất ở 6 thỏng trước. Tại thời điểm này giả thiết lượng khớ sinh ra vẫn bằng 0
a. Tớnh thể tớch và khối lượng khớ sinh ra từ lớp 1 trong 6 thỏng tiếp theo Vk = 0,0 x MR = 0,0 m3/kg x 850 kg = 0 m3
b. Khối lượng khớ sinh ra
MK = 0,0 x 1,645 kg/m3 = 0,0 (kg)
c. Lượng nước tiờu thụ trong quỏ trỡnh hỡnh thành khớ BCL LN-K = Vk m3 0,3 kg H2O/m3 khớ tạo thành = 0 (kg) d. Lượng nước bay theo khớ BCL
MNBH = Vk m3 0,014 kg H2O/m3 khớ = 0 (kg)
e. Khối lượng nước trong CTR trong lớp 1 vào cuối thỏng 6 năm 1
LN = Lgiữ lại + Mmưa + MEM (kg) = 227,505 + 505,994 = 732,499 kg f. Xỏc định khối lượng chất rắn cũn lại trong lớp 1 vào cuối thỏng 6
Khối lượng CTR khụ cũn lại = Khối lượng CTR khụ ban đầu – (khối lượng khớ BCL – nước tiờu thụ trong quỏ trỡnh hỡnh thành khớ BCL) = 406,3 – 0 – 0 = 406,3 kg
g. Xỏc định khối lượng trung bỡnh của chất thải chứa trong lớp thứ 1 (là khối lượng tớnh tại trung điểm của khối chất thải của lớp 1
Khối lượng trung bỡnh = 0,5 x (Khối lượng CTR + Khối lượng nước) + khối lượng lớp che phủ = 0,5 x(406,3 + 732,499) + 267 = 1750,793 kg h. Xỏc định hệ số giữ nước 𝐹𝐶 = 0,6 − 0,55 𝑊 10.000 + 𝑊 = 0,6 − 0,55 1750,793 10.000 + 1750,793= 0,518
i. Xỏc định lượng nước cú thể giữ được trong CTR
Nước giữ trong CTR của lớp 1 = 0,518 x 406,3 = 210,485 kg k. Xỏc định lượng nước rỉ rỏc tạo thành
Nước rỉ rỏc tạo thành = Nước trong CTR – khả năng giữ nước trong CTR Nước rỉ rỏc tạo thành = 732,499 – 210,485 = 522,014 kg
m. Xỏc định lượng nước cũn lại trong lớp 2 vào cuối thỏng thứ 6 năm thứ 1 Lượng nước cũn lại = lượng nước trong CTR - lượng nước rỉ rỏc = 732,499 – 522,014 = 210,485 kg
n. Xỏc định khối lượng tổng cộng của lớp 1 vào cuối năm 1 = khối lượng khụ + lượng nước cũn lại + lớp che phủ = 406,3 + 210,485 + 267 = 883,785 kg
LỚP 3. Xõy dựng cõn bằng nước cho cỏc lớp 1, 2 và 3, xỏc định lượng nước rỉ rỏc sinh ra từ lớp 1. Chỳ ý rằng kết quả tớnh toỏn cho lớp 3 sẽ giống lớp 2 và lớp 2 sẽ giống lớp 1. Cuối thỏng 6 năm 2, ta lấp đầy lớp 3 nờn lượng nước rỉ rỏc sinh ra gồm cú ở lớp 1, lớp 2 và lớp 3. Nhưng vào cuối thỏng 6 năm 2, lượng nước rỉ rỏc sinh ra của lớp 3 bằng lượng nước rỉ rỏc sinh ra của lớp 1 vào cuối thỏng 6 năm 1, lượng nước rỉ rỏc sinh ra của lớp 2