Bảng 3.1: Dân số hiện trạng và dự báo dân số các giai đoạn đến năm 2030- TP.
Vinh tỉnh Nghệ An Tên phường xã Diện tích (km2) Dân số Tổng cộng 66.93 213,311 234,185 307,270 299,780 393,320 434,170 Phường 28.38 163,759 179,843 235,970 230,220 302,050 333,420 P. Lê mao 0.87 9,909 10,700 14,040 13,700 17,970 19,840 P. Hà huy tập 2.17 15,488 17,620 23,120 22,560 29,590 32,670 P. Đội cung 0.67 7,901 8,579 11,260 10,980 14,410 15,900 P. Lê lợi 2.48 15,362 16,250 21,320 20,800 27,290 30,130 P. Hưng bình 2.20 20,905 23,010 30,190 29,450 38,650 42,660 P. Cửa nam 1.96 13,342 13,499 17,710 17,280 22,670 25,030 P. Quang trung 0.58 8,280 7,963 10,450 10,190 13,370 14,760 p. Trường thi 1.80 13,368 15,098 19,810 19,330 25,360 27,990 P. Hồng sơn 0.53 7,600 7,830 10,270 10,020 13,150 14,520 P. Trung đơ 2.62 12,225 15,520 20,360 19,870 26,070 28,770 P. Bến thuỷ 2.46 16,538 18,214 23,900 23,320 30,590 33,770 P. Đơng vịnh 3.99 9,763 10,720 14,070 13,720 18,010 19,870 P. Hưng dũng 6.05 13,078 14,840 19,470 19,000 24,920 27,510 Xã 38.55 49,552 54,342 71,300 69,560 91,270 100,750 xã. nghi phú 6.44 10,967 11,984 15,720 15,340 20,130 22,220 xã. hng đơng 7.64 11,064 11,640 15,270 14,900 19,550 21,580 xã. hng lộc 6.86 13,291 16,055 21,070 20,550 26,970 29,770 xã. hng hồ 14.05 6,844 7,038 9,230 9,010 11,820 13,050 xã. vinh tân 3.56 7,386 7,625 10,000 9,760 12,810 14,140
(Nguồn: Phịng quản lý- Sở tài nguyên và mơi trường Nghệ An)
Tính tốn dân số với tỷ lệ gia tăng 2.5% (Bao gồm gia tăng tự nhiên và gia tăng cơ học (Nguồn: Phịng quản lý- Sở tài nguyên và mơi trường Nghệ An)) thì đến năm 2030 thì dân số Thành phố Vinh là 503,498 Người (gồm cả dân số Nội thành và ngoại thành), (Bảng 2.5- Chương II). Theo số liệu tính tốn cho thấy tổng lượng chất thải rắn của khu vực Thành phố Vinh vào năm 2010 là 81,915 tấn/năm (gồm nội và ngoại thành), với khả năng thu gom hiện tại đạt 85% ở nội thành và 75% ở ngoại thành. Khối lượng chất thải rắn vào năm 2030 là 189,361 tấn/năm (Phụ lục 4, 5). Do đĩ ta phải quy
--------------------------------------------------------------------------------------------------
hoạch và xây dựng bãi chơn lấp CTR thành phố vinh thuộc loại lớn. Diện tích khu vực chơn lấp chiếm 75% tổng diện tích bãi, với chiều cao của phần chơn rác của là 17.8m. Cơng suất của bãi là 127.67 Tấn/ngày (Năm 2010) và cơng suất này sẽ thay đổi tăng dần trong những năm sau (Phụ lục 4, 5 ).
Diện tích xây dựng các cơng trình phụ trợ: Đường, Đê kè, Hệ thống thốt nước, Nhà kho, Sân bãi, Hệ thống xử lý nước… Chiếm 25% tổng diện tích bãi.
III.2.2. Chọn phương pháp chơn lấp
Tùy thuộc vào đặc tính của từng loại chất thải được chơn lấp và đặc điểm địa hình của từng khu vực để cĩ thể lựa chọn mơ hình bãi chơn lấp. Cĩ nhiều loại bãi chơn lấp như: Bãi chơn lấp khơ, Bãi chơn lấp ướt, Bãi chơn lấp hỗn hợp khơ - Ướt, Bãi chơn lấp nổi, Bãi chơn lấp kết hợp chìm nổi và bãi chơn lấp ở khe núi…
Do địa hình, địa chất nơi đặt bãi chơn lấp CTR Thành phố Vinh là đồng bằng và độ dốc nhỏ. Thành phố Vinh cĩ 3 kiểu địa hình đặc trưng là: Địa hình đồng bằng tích tụ chiếm diện tích chủ yếu, địa hình núi và địa hình Karst. Nên bãi chơn lấp thích hợp nhất với TP.Vinh là kết hợp chơn “Nửa chìm - Nửa nổi”. Phương pháp được chọn dựa trên các cơ sở sau:
- Khối lượng rác đưa đến bãi chơn lấp hàng ngày khơng quá lớn: 127.67 Tấn/ngày (Năm 2010- Phụ lục 4, 5).
- Biện pháp vận hành bãi chơn lấp đơn giản, dễ kiểm sốt. - Tạo ra sự ổn định vững chắc của bãi.
- Tận dụng được nguồn đất đào từ hố lên.
III.2.3. Tính tốn diện tích các hố chơn lấp
III.2.3.1 Tính tốn diện tích đất cần thiết để chơn lấp
Căn cứ vào lượng chất thải rắn sinh ra, theo tính tốn ban đầu năm 2010: 81,915 Tấn/Năm và đến năm 2030: 189,361Tấn/năm. Ta tính tốn được lượng rác đưa tới bãi chơn lấp (Phụ lục 4, 5) là:
Giai đoạn 1: ∑ 255,147 tấn Giai đoạn 2: ∑ 273,918 tấn Giai đoạn 3: ∑ 344,348 tấn Giai đoạn 4: ∑ 428,558 tấn
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Lựa chọn bãi chơn lấp:
- Bãi chơn lấp được lựa chọn ở Thành phố Vinh theo phương pháp “Nửa chìm,
nửa nổi”. Chất thải sau khi được đổ đầy hố chơn, được tiếp tục chất đống lên trên. Vì
vị trí mình lựa chọn xây dựng bãi chơn lấp CTR Thành phố Vinh là đồng bằng nên mình lựa chọn phương pháp chơn lấp trên. [3]
- Lượng chất thải rắn phát sinh lớn hơn 65,000 Tấn/năm. Nên bãi chơn lấp cĩ quy mơ “ Lớn”. [3]
- Hiệu suất sử dụng đất tại khu vực chơn lấp là 75%, cịn lại là 25% diện tích đất phục vụ cho giao thơng, bờ bao, cơng trình xử lý nước thải và trạm điều hành, đất trồng cây xanh.
- Hiệu suất thu gom đạt 85% ở nội thành và 75% ở ngoại thành đến năm 2030. Kích thước bãi chơn lấp:
Chiều cao bãi chơn lấp kể từ đáy đến đỉnh: 17.8m(TC: 15 25m)
Chiều cao của một đơn nguyên: 3m
Chiều dày của một lớp rác được nén: 0.7m Chiều dày của một lớp phủ trung gian: 0.2m Số lớp rác 6 lớp, 3 lớp trên mặt đất và 3 lớp dưới đất.
Số lớp phủ trung gian 5 lớp, mỗi lớp dày: 0.2m Lớp lĩt đáy:
Lớp đất pha cát dày: 0.6m
Lớp Polime dày (4÷ 8 cm), chọn: 0.06m (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lớp cát sỏi dày: 0.3m
Lớp vải địa kỹ thuật dày (4÷ 8cm), chọn: 0.06m Lớp phủ bề mặt:
Lớp đất sét nén dày: 0.6m
Lớp Polime dày (4÷ 8 cm), chọn: 0.06m
Lớp cát sỏi dày: 0.3m
Lớp vải địa kỹ thuật dày (4÷ 8cm), chọn: 0.06m
Lớp đất trồng cỏ dày: 0.6m
(Hình 3.1: Cấu tạo bãi chơn lấp – Trang 33)
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Thể tích rác đem chơn lấp: Trong đĩ:
V- thể tích chất thải rắn, m3.
G- lượng chất thải rắn đem chơn lấp, tấn.
- tỷ trọng chất thải rắn, chọn = 0.28 tấn/m3.( Nguồn: Phịng quản lý- Sở Tài nguyên
và Mơi trường Nghệ An).
Thể tích rác sau đầm nén:
Trong đĩ: k- hệ số đầm nén, k= 0.6÷ 0.9 tấn/m3, chọn k= 0.85 Diện tích bãi chơn lấp:
Trong đĩ: h- Chiều sâu bãi chơn lấp, m
III.2.3.2. Tính tốn diện tích chơn lấp cho từng giai đoạn:
Giai đoạn 1 (Từ năm 2010 Năm 2015):
Lượng chất thải đem chơn lấp: 255,147 (Tấn).
Thể tích rác đem chơn lấp: 255,147/0.28= 911239.29 (m3) Thể tích rác sau khi đầm nén: 911239.29 *0.85= 774553.40 (m3) Diện tích bãi chơn lấp: 774553.40 /17.8= 43514.24 (m2) Giai đoạn 2 (Từ năm 2016 Năm 2020):
Lượng chất thải đem chơn lấp: 273,918 (Tấn).
Thể tích rác đem chơn lấp: 273,918/0.28= 978278.57 (m3) Thể tích rác sau khi đầm nén: 978278.57 *0.85= 831536.78 (m3) Diện tích bãi chơn lấp: 831536.78 /17.8 = 46715.55 (m2)
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Giai đoạn 3 (Từ năm 2021 Năm 2025):
Lượng chất thải đem chơn lấp: 344,348 (Tấn).
Thể tích rác đem chơn lấp: 344,348 /0.28= 1229814.29 (m3) Thể tích rác sau khi đầm nén: 1229814.29 *0.85= 1045342.14 (m3) Diện tích bãi chơn lấp: 1045342.14/17.8 = 58727.09 (m2) Giai đoạn 4 (Từ năm 2026 Năm 2030):
Lượng chất thải đem chơn lấp: 428,558 (Tấn).
Thể tích rác đem chơn lấp: 428,558 /0.28= 1530564.29 (m3) Thể tích rác sau khi đầm nén: 1530564.29 *0.85= 1300979.65 (m3) Diện tích bãi chơn lấp: 1300979.65 /17.8= 73088.74 (m2) Kết quả tính diện tích bãi chơn lấp qua các giai đoạn được tĩm tắt ở bảng 3.2 dưới đây:
Bảng 3.2: Tĩm tắt kết quả tính tốn bãi chơn lấp theo các giai đoạn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giai đoạn Lượng CTR Thể tích rác Thể tích rác
đem chơn lấp sau khi nén
(tấn) (m3) (m3) (m2) I 255,147 911239.29 774553.4 43514.24 II 273,918 978278.57 831536.78 46715.55 III 344,348 1229814.29 1045342.1 58727.09 IV 428,558 1530564.29 1300979.7 73088.74 Tổng cộng 1,301,971 4649896.44 3952412 222045.62
Vậy tổng diện tích chơn lấp rác cho cả 4 giai đoạn:
S1 = 222045.62 (m2) 240000 (m2) =24 (Ha)
Diện tích bãi chơn lấp (S= S1+ S2) bao gồm khu chơn lấp với diện tích S1= 24ha (chiếm 75% bãi chơn) và 25% diện tích đất phục vụ xây dựng đường giao thơng, bờ bao, cơng trì1nh xử lý nước thải, xử lý khí thải, trạm điều hành và đất trồng cây xanh (S2).
S2 = (S1*25)/75 = 8 (Ha) Vậy tổng diện tích bãi chơn lấp:
--------------------------------------------------------------------------------------------------
S= S1+ S2 = 24 + 8= 32 (Ha)
Bãi chơn lấp rác thải sinh hoạt được thiết kế cho 20 năm (2010- 2030), chia làm 4 giai đoạn. Mỗi giai đoạn 5 năm: 2010- 2015, 2015- 2020, 2020- 2025, 2025- 2030. Diện tích dành cho chơn rác là 24ha. Chia bãi chơn lấp thành 20 ơ chơn rác (Giả thiết các ơ chơn rác đều nhau cho từng giai đoạn), diện tích mỗi ơ là 12,000m2. Giả thiết mỗi ơ cách nhau 1 năm, mỗi lơ cĩ 5 ơ chơn rác. Do đĩ ta cĩ tất cả 4 lơ.
Khối lượng đất phủ cần dùng:
Khối lượng đất phủ tính theo cơng thức:
Trong đĩ:
Mphủ - Khối lượng đất phủ, tấn Vphủ - Thể tích đất phủ, m3
- Khối lượng riêng của đất phủ, tấn/m3
Độ cao lớp phủ của bãi chơn lấp:
hphủ = hphủ trung gian + hphủ trên cùng= 5.0.2 + (0.6+ 0.06+0.3+0.06+0.6)= 2.62 (m) Thể tích đất phủ chứa trong bãi chơn:
Vphủ = hphủ*Sbãi chơn lấp = 2.62*24.104 = 6288.102 (m3)
Ở đây ta chọn đất phủ là đất đào lên khi xây dựng bãi chơn lấp, chọn khối lượng riêng của đất phủ: = 2.7 tấn/m3 (TCVN 4195- 1995).
Khối lượng của đất phủ:
III.3. Tính tốn lượng khí sinh ra trong BCL CTR
Tốc độ sản sinh khí ở bãi chơn lấp phụ thuộc vào một số yếu tố sau:
- Sự thẩm thấu của lượng Carbon trong thực vật đã cùng axit và rượu hình thành. - Lượng nước ở bên ngồi túi khí nếu quá nhiều sẽ làm vi khuẩn cĩ thể khơng đạt được chức năng cao trong q trình tạo khí.
- Nếu cĩ độ kiềm tăng làm độ pH giảm do sản sinh axit trong phế thải cũng làm giảm lượng khí.
--------------------------------------------------------------------------------------------------
- Do phế thải đĩng bánh thành khối quá dày dặc hoặc quá nhiều mảnh vụn và bột cũng làm giảm q trình sản sinh khí.
- Nếu trong phế thải cĩ hĩa chất độc hại cũng ngăn cản các v khuẩn tạo khí Metan do thiếu hụt dinh dưỡng.
Thơng thường khí ga ở bãi chơn lấp cĩ sản lượng lớn nhất là 5 năm đầu tiên, đạt được khoảng 4÷ 14m3 CH4/1 tấn phế thải khơ và kéo dài khoảng 20 năm kể từ khi giai đoạn yếm khí đầu tiên xuất hiện. Sau đĩ khả năng sản sinh khí bị giảm dần, thậm chí cĩ bãi chỉ cịn là hiện tượng nhỏ giọt (thu hồi khí trong tình trạng ngắt quảng), khi đĩ cĩ thể tạm ngừng việc thu hồi khí một thời gian. [1]
Thành phần chất thải rắn sinh hoạt thành phố vinh bao gồm các thành phần được liệt kê ở bảng dưới đây:
Bảng 3.3: Thành phần chất thải rắn Thành phố Vinh (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
STT Thành phần % Khối lượng
Chất thải rắn hữu cơ 88.2
1 Rác thực phẩm 59 2 Giấy, Báo 4.4 3 Lá, cành cây 7.59 4 Nhựa 9.4 5 Vải, Sợi 3.31 6 Da, Cao su 4.5
Chất thải rắn vơ cơ 11.8
7 Đồ gốm, Sành sứ 7.7
8 Thủy tinh 1.7
9 Kim loại 2.4
(Nguồn: Dự án xử lý rác bằng cơng nghệ Seraphin TP. Vinh, 2002)
Các dữ liệu và giả thiết ban đầu:
Thành phần chất thải gồm: 70.99% chất thải phân hủy sinh học nhanh, 7.81% chất thải phân hủy sinh học chậm, cịn lại plastic và các chất được coi là chất trơ về mặt hĩa học và sinh học. Trong quá trình phân hủy chỉ cĩ 75% khối lượng chất thải phân hủy sinh học nhanh, 50% chất thải phân hủy sinh học chậm bị phân hủy.
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Tổng lượng khí bãi rác sinh ra trong quá trình phân hủy sinh học nhanh và phân hủy sinh học chậm lần lượt là: 14 ft3/lb= 0.8746 m3/kg khối lượng khơ và 16 ft3/lb= 0.9996 khối lượng khơ (Do 1lb = 0.453 kg và 1ft3 = 0.0283 m3). [9]
Thời gian cho chất thải rắn phân hủy nhanh phân hủy là 5 năm và chất thải rắn phân hủy chậm là phân hủy hồn tồn là 15 năm.
• Sản lượng khí sinh ra mỗi năm đối với 1kg chất CTR. PHN và 1kg CTR. PHC:
Chất hữu cơ phân hủy nhanh:
Sử dụng mơ hình tam giác ta cĩ:
Áp dụng cơng thức:
Tốc độ phát sinh khí cực đại (cuối năm 1):
h = 2*0.8746/5 = 0.34984 (m3/kg/năm) Tổng lượng khí sinh ra trong năm thứ 1:
x1 = 1/2 *0.3498 = 0.17492 (m3/kg) Tốc độ phát sinh khí cuối năm thứ 2:
h1 = 3/4*h = 3/4 *0.3498 = 0.26238 (m3/kg/năm) Tổng lượng khí sinh ra trong năm thứ 2: