Đánh giá tác động của các chất ô nhiễm đến môi trường nước . 72 a) Tính toán lượng nước rác sinh ra

Chương 3 ĐÁNH GIÁ QUY TRÌNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN Ở THÀNH PHỐ QUY NHƠN

3.2 Đánh giá công tác xử lý chất thải rắn ở thành phố Quy Nhơn

3.3.2 Đánh giá tác động của các chất ô nhiễm đến môi trường từ công tác quản lý chất thải rắn ở thành phố Quy Nhơn

3.3.2.2 Đánh giá tác động của các chất ô nhiễm đến môi trường nước . 72 a) Tính toán lượng nước rác sinh ra

Nước rác là nước bẩn thấm qua lớp rác của các ô chôn lấp, kéo theo các chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất ở dưới đáy bãi chôn lấp. Sự có mặt của nước rác có cả mặt tích cực và tiêu cực cho hoạt động của bãi chôn lấp. Nó cần thiết cho một số quá trình hóa học và sinh học xảy ra trong bãi chôn lấp để phân hủy rác. Nước rác có thể chảy vào các tầng nước ngầm và các dòng nước sạch, từ đó gây ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt.

a) Tính toán lượng nước rác sinh ra

Lượng nước rác sinh ra có thể được xác định dựa vào cân bằng nước đối với ô chôn lấp như sau:

 Lượng nước vào:

- Nước ngấm từ trên xuống: chủ yếu là nước bề mặt, nước mưa ngấm qua lớp phủ trên cùng xuống.

- Nước trong rác: nước này đi vào trong bãi chôn lấp từ đô ẩm của rác. Và độ ẩm của rác tùy thuộc vào thành phần rác, khí hậu.

- Nước bên trong lớp vật liệu phủ: nó phụ thuộc vào loại vật liệu và thời điểm trong năm.

- Nước tạo ra từ các phản ứng (giả thiết lượng nước này bằng 0).

 Lượng nước ra:

- Nước tiêu hao khi tạo khí bãi rác.

- Nước mất mát do quá trình phân hủy chất hữu cơ.

- Nước bay hơi theo khí rác.

Phương trình cân bằng nước có thể tính qua công thức sau:

Gn.rác = Gẩm + Gn.mưa - Gn,tiêu hao - Gn.bhơi - Gn.giữ Trong đó:

Gn.rác : khối lượng nước rác sinh ra (tấn) Gẩm : khối lượng ẩm có trong rác (tấn)

Gn.mưa : khối lượng nước mưa vào 1m2 bề mặt ô chôn lấp (tấn) Gn,tiêu hao: khối lượng nước tiêu hao do hình thành khí rác (tấn) Gn.bhơi : khối lượng nước bay hơi theo khí rác (tấn)

Gn.giữ : khối lượng nước giữ lại trong rác (tấn)

 Tính toán lượng rác tạo thành trong một ô chôn lấp

Bãi chôn lấp được thiết kế có 30 ô chôn lấp giống nhau, một ô chôn lấp có thời gian hoạt động trung bình là 1 năm và có 6 lớp. Như vậy cứ khoảng 2 tháng ta đổ đầy một lớp. Khi đó lượng nước rác sinh ra có thể được mô tả như sau:

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

73

1.1 1,2 1.3 1.4

3.3

1.5 2.1

3.2 3.1

2.2 2.3

4.1

2.4 4.2

2.5

1.6 3.4 4.3 5.2 5.1

6.1

Nước mưa

Lớp 1

Lớp 2

Nước mưa

Lớp 3

Nước mưa

Lớp 4

Nươc mưa

Lớp 5

Nước mưa

Lớp 6

Nước mưa

Lớp phủ trung gian

Nước rác Nước rác Nước rác Nước rác Nước rác Nước rác Tháng 2 Tháng 4 Tháng 6 Tháng 8 Tháng 10 Tháng 12

Trong đó: Kí hiệu 1.1 là lớp rác thứ 1 vừa hình thành

Kí hiệu 1.2 là lớp rác thứ 1 khi đã có lớp rác thứ 2 phủ trên

…

Kí hiệu 1.6 là lớp rác thứ 1 khi đã có lớp rác thứ 6 phủ trên

Qua hình vẽ này ta thấy trong thời gian bãi vận hành, các lớp rác có chỉ số 1 như: 1.1, 2.1, 3.1,…6.1 có phương trình cân bằng nước là như nhau. Tương tự như vậy với các ô còn lại có các chỉ số 2,3,4,5.

 Xác định lượng nước rác sinh ra trên 1m2 bề mặt rác ở các lớp rác 1. Xác định lượng nước mưa ngấm vào 1m2 bề mặt ô chôn lấp (Gn.mưa)

Trong thời gian hoạt động: lượng nước mưa ngấm vào một đơn vị diện tích bề mặt F được xác định theo công thức sau:

Gn.mưa = (P – ET).F.ρ/1000 (tấn/tháng) Trong đó: P : lượng mưa trung bình hàng tháng, (mm)

ET: lượng nước bay hơi trung bình hàng tháng, (mm) F : một đơn vị diện tích bề mặt, (m2)

ρ : khối lượng riêng của nước, (tấn/m3) ở 25oC ρ = 0,997

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

74

Bảng 3.15 Lượng nươc mưa xâm nhập vào bãi rác trong thời gian vận hành Tháng Lượng mưa P

(mm)

Lượng bay hơi ET

(mm)

Lượng xâm nhập (tấn)

1 258.3 75 0.18275

2 26.2 77 -0.0506

3 34.9 77 -0.042

4 22.8 83 -0.06

5 80.2 99 -0.0187

6 22.9 140 -0.1167

7 27.3 156 -0.1283

8 75.8 156 -0.08

9 425.2 107 0.31725

10 519.8 77 0.44147

11 851.1 73 0.77577

12 251.1 73 0.17757

Tổng 2595.6 1193 1.39839

2. Lượng rác khô và ẩm chứa trên 1m2 bề mặt (Gkhô, Gẩm) Khối lượng rác ứng với 1m2 bề mặt của 1 lớp rác

mrác = (Grác/S)(hlớp/h)

Trong đó: Grác: lượng rác được chôn trong 1 ô chôn lấp (90000 tấn) S : diện tích của 1 ô chôn lấp (10000m2)

hlớp: độ cao của lớp rác (2,5m)

h : độ cao của 1 ô chôn lấp (17,2m) Vậy ác 90000 2, 5 1, 308

10000 17, 2

mr    (tấn/m2)

Thành phần ẩm trong rác qua thành phần ẩm của chât hữu cơ theo công thức:

%ẩm = ∑Gi %ẩm/100

Theo bảng 2.? ta có kết quả: %ẩm = 44,09%

 Lượng ẩm trong một ô tính theo 1m2 bề mặt là : Gẩm = 0,4409  1,308 = 0,577 (tấn) Gkhô= 1,308 – 0,577 = 0,731 (tấn)

3. Xác định lượng nước tiêu hao do việc hình thành khí gas (Gn.tiêu hao)

Lượng nước tiêu hao cho các phản ứng phân hủy chất hữu cơ trong rác có thể tính theo lượng nước tiêu hao đối với rác phân hủy nhanh (PHN) và phân hủy chậm (PHC). Qua tính toán ta có phương trình phản ứng sau :

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

75

 Đối với chất thải rắn phân hủy nhanh:

C349H556O215N14S + 113,5 H2O = 164,25 CO2 + 184,75 CH4 + 14 NH3 +H2S 8421 2043 7227 2956 238 34

 Đối với chất thải rắn phân hủy chậm:

C H O N59 86 15 30, 75H O2 36,125CH422,875CO2NH3 1049,46 554,12 579,81 1006,73 1

Bảng 3.16 Lượng nước tiêu hao cho sự hình thành 1m3 khí đối với 1 tấn rác Phân

hủy nhanh

Lượng nước tiêu hao cho 1 tấn rác khô

(tấn nước/tấn rác khô) 0,2426

Lượng khí sinh ra trên 1 tấn rác khô (m3) 963,214 Lượng nước tiêu hao để tạo ra 1m3 khí từ phân

hủy 1 tấn rác khô, (tấn nước/m3) 0,000252

Phân hủy chậm

Lượng nước tiêu hao cho 1 tấn rác khô

(tấn nước/tấn rác khô) 0,528

Lượng khí sinh ra trên 1 tấn rác khô (m3) 1277,159 Lượng nước tiêu hao để tạo ra 1m3 khí từ phân

hủy 1 tấn rác khô ,(tấn nước/m3) 0,000413 Tổng Lượng nước tiêu hao cho sự hình thành 1m3

khí đối với 1 tấn rác, (tấn nước/m3) 0,00067 Ta có tổng lượng khí phát sinh ra khi phân hủy 1 tấn rác trong 20 năm là 378 (m3/tấn). Như vậy, lượng khí tạo thành khi phân hủy 1 tấn rác trong 2 tháng (1/6 năm) là:

í

378 1 / 6 20 3,15

Vkh    (m3)

Lượng nước tiêu hao cho việc hình thành khí rác trong 2 tháng từ 1 tấn rác:

.2 áng í

n th n kh

G G V = 0,000673,15= 0,00211 (tấn nước/tấn rác.m2) Lượng nước tiêu hao cho việc hình thành khí rác trong 2 tháng ứng với 1m2 bề mặt lớp rác:

Gn.tiêu hao=Gn.2thángmrác=0,002111,308=0,00276(tấn nước/tấn rác.m2) 4. Xác định lượng hơi nước có trong khí bãi rác (Gbốc hơi)

Khí bãi rác bão hòa hơi nước do vậy lượng hơi nước có trong khí bãi rác được tính xấp xỉ bằng lượng hơi nước bão hòa trong không khí.

Áp dụng công thức: p.V = n.R.T

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

76

Trong đó: p: áp suất hơi nước, ở 50oC p= 0,1258atm n: số mol hơi nước

R: hằng số khí lý tưởng (0,082 atm/kmol.K) T: nhiệt độ của khí, T=323oK

Vậy . 0,1258 1 4, 75.103

. 0, 082 323

n p V R T

 

  

 (kmol)

Ghn.k = nM = 4,75.10-3 18=0,0855 (kg/m3) = 0,0855.10-3 (tấn/m3)

 Lượng nước bay hơi theo khí rác trong 2 tháng ứng với 1m2 bề mặt của 1 lớp: Gb.hơi = 0,0855.10-31,308 = 0,112.10-3 (tấn)

5. Tính lượng khí rác sinh ra ứng với 1m2 bề mặt 1 lớp rác Khối lượng riêng của khí rác được tính theo công thức:

ρhh = ∑υi.ρi

Trong đó: υi: nồng độ của các cấu tử theo thể tích trong hỗn hợp ρi: khối lượng riêng của các cấu tử (kg/m3)

Khối lượng riêng của khí:

- Đối với khí CH4:

4 0, 7167

CH  (kg/m3) - Đối với khí CO2:

2 1, 9768

CO  (kg/m3) - Đối với khí NH3:

3 0, 7708

NH  (kg/m3) - Đối với khí H2S:

2 1, 5392

H S  (kg/m3)

hh 0, 7167 0,55 1,9768 0, 4 0, 7708 0, 03 1,5392 0, 002 1, 211        (kg/m3) Lượng khí tạo thành khi phân hủy 1 tấn rác trong 2 tháng là:

Vkhí = 3,15(m3)

Lượng khí rác hình thành từ một tấn rác trong 2 tháng:

Gk.2tháng = Vkhí. ρhh = 3,15 1, 211 10  3= 3,814.10-3 (tấn)

 Lượng khí rác sinh ra ứng với 1m2 bề mặt 1 lớp rác là:

Gk = 3,814.10-3  1,308 = 5.10-3 (tấn)

6. Tính khối lượng đất phủ đối với 1m2 bề mặt một lớp (Gphủ) Khối lượng đất phủ đối với 1m2 bề mặt các lớp:

Gphủ 1 = h1. ρ. F (với lớp vật liệu phủ trung gian) Gphủ 2 = h2. ρ. F (với lớp vật liệu phủ trên cùng) Trong đó: h1: chiều cao của lớp đất phủ trung gian, h1 = 0,3(m)

h2: chiều cao của lớp vật liệu phủ trên cùng, h2 = 0,7(m) ρ : khối lượng riêng của lớp đất phủ, (tấn/m3)

Sử dụng đất sét pha có khối lượng riêng ρ = 2,6 (tấn/m3) [26 ] F : một đơn vị diện tích bề mặt, (m2)

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

77

 Gphủ 1 = 0,3 2, 6 1  = 0,78 (tấn) Gphủ 2 = 0, 7 2, 6 1  = 1,82 (tấn)

7. Cân bằng nước cho 1 m2 bề mặt của 1 lớp rác trong ô chôn lấp

Giả thiết bắt đầu chôn rác từ đầu năm và sau 1 năm chôn lấp mới phát sinh khí.

 Trong thời gian vận hành

Gphủ = Gphủ 1 = 0,78 (tấn) Gẩm = 0, 577 (tấn) Gkhô = 0,731 (tấn)

 Cân bằng nước cho lớp 1

Trong 2 tháng đầu, lượng mưa xâm nhập vào bãi chôn lấp Gn.mưa= 0,132 tấn, khí rác chưa được tạo Gk= 0. Do đó lượng hơi nước trong khí bay hơi và lượng nước tiêu hao do hình thành khí rác: Gn.bhơi= 0; Gn.tiêu hao=0.

- Lượng nước có trong rác ở lớp 1

Gn.rác 1= Gn.mưa + Gẩm= 0,132 + 0,577=0,709 (tấn)

- Khối lượng khô của rác còn lại ở cuối giai đoạn chôn lấp lớp 1 GK1= Gkhô – [ Gk – Gn.tiêu hao]= 0,731 – 0 = 0,731(tấn) - Dung tích chứa nước của rác

1 1

1

0, 6 0, 55 W

10000 W FC   

 [ 26]

Trong đó: FC1: dung tích chứa nước của rác trong lớp 1

W1 : trọng lượng trung bình của 1 lớp rác, lb (1 tấn = 2204,59 lb) Trọng lượng trung bình của lớp rác 1

1 . ác1 1

W 0,5 ( Gn r GK )+Gphủ

W1=0, 5 (0, 709 0, 731) 0, 78 1, 5    (tấn) = 3306,89 (lb)

 1 0, 6 0, 55 3306,89 0, 463

10000 3306,89 FC      - Lượng nước giữ lại trong rác cuối tháng thứ 2

Gn.giữ 1= FC1GK1 = 0,4630,731=0,338 (tấn) - Lượng nước rác phát sinh ở lớp 1

Gn.sinh 1= Gn.rác 1 – Gn.giữ 1= 0,709 – 0,338 = 0,371 (tấn) - Tổng khối lượng của lớp 1 cuối giai đoạn chôn rác

Glớp1 = Gn,giữ + Gkhô + Gphủ = 0,338 +0,731+ 0,78 = 1,849 (tấn)

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

78

 Cân bằng nước cho lớp 1 và 2 vào cuối tháng thứ 4 Lớp rác 2

Lượng khí lúc này vẫn chưa được tạo thành Gk=0.

Do đó Gn.bhơi= 0; Gn.tiêu hao=0.

Khi đó ta có: GK2 = Gkhô = 0,731 (tấn) Gn.mưa= - 0,102 (tấn)

- Lượng nước có trong rác ở lớp 2

Gn.rác 2= Gn.mưa + Gẩm= - 0,102 + 0,577= 0,475 (tấn) - Dung tích chứa nước của rác

2 2

2

0, 6 0, 55 W

10000 W FC   



Trong đó: FC2: dung tích chứa nước của rác trong lớp 2

W2 : trọng lượng trung bình của 1 lớp rác, lb (1 tấn = 2204,59 lb) Trọng lượng trung bình của lớp rác 1

2 . ác2 2

W 0,5 ( Gn r GK )+Gphủ

W2=0, 5 (0, 475 0, 731) 0, 78 1, 383    (tấn) = 3048,95 (lb)

 2 0, 6 0, 55 3048, 95 0, 471 10000 3048, 95

FC      - Lượng nước giữ lại trong rác cuối tháng thứ 4

Gn.giữ 2= FC2GK2 = 0,4710,731=0,345 (tấn) - Lượng nước rác phát sinh ở lớp 2

Gn.sinh 2= Gn.rác 2 – Gn.giữ 2= 0,475 – 0,345 = 0,13 (tấn) - Tổng khối lượng của lớp 2 cuối giai đoạn chôn rác

Glớp2 = Gn,giữ 1 + Gkhô + Gphủ = 0,345 +0,731+ 0,78 = 1,856 (tấn) Lớp rác 1

Khi đó ta có:

G’K1= Gkhô – [ Gk – Gn.tiêu hao]= 0,731 – 0 = 0,731(tấn) - Lượng nước có trong rác ở lớp 1

G’n.rác 1= Gn.sinh2 + Gn.giữ 2 - Gn.bayhơi = 0,13 + 0,345 – 0 = 0,475 (tấn) - Dung tích chứa nước của rác

'

' 1

1 '

1

0, 6 0,55 W

10000 W FC   



Trong đó: FC’1: dung tích chứa nước của rác trong lớp 1

W’1 : trọng lượng trung bình của 1 lớp rác, lb (1 tấn = 2204,59 lb) Trọng lượng trung bình của lớp rác 1

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

79

' ' '

1 . ác1 1

W 0, 5 ( Gn r GK )+Glớp2+ Gphủ

W’1=0, 5 (0, 475 0, 731) 1,856 0, 78    3, 239 (tấn) = 7140,67 (lb)

 '1 0, 6 0, 55 7140, 67 0, 371 10000 7140, 67

FC      - Lượng nước giữ lại trong rác

G’n.giữ 1= FC’1 G’K1 = 0,3710,731=0,271 (tấn) - Lượng nước rác phát sinh

G’n.sinh 1= G’n.rác 1 – G’n.giữ 1= 0,475 – 0,271 = 0,204 (tấn) - Tổng khối lượng của lớp 1 cuối giai đoạn chôn rác

G’lớp1 = G’n,giữ 1 + Gkhô + Gphủ = 0,271 +0,731+ 0,78 = 1,782 (tấn) Tính tương tự như vậy đối với các ô chôn lấp khác ta có kết quả như trong bảng phụ lục 2.

 Trong thời gian bãi chôn lấp đóng cửa

Thời gian đóng cửa bãi chôn lấp được tính đầu tháng thứ 13, sau khi đã hoàn thành xong lớp rác thứ 6.

Ta sẽ tính toán lượng nước tạo thành sau khi đóng ô chôn lấp được 2 tháng.

Lớp rác thứ 6

Gphủ = Gphủ 2 = 1,82 (tấn) Gẩm = 0, 577 (tấn) Gkhô = 0,731 (tấn) Gn.mưa= 0,132 (tấn)

Gk= 0; Gn.bhơi= 0; Gn.tiêu hao= 0.

- Lượng nước có trong rác ở lớp 6

Gn.rác 6= Gn.mưa + Gẩm= 0,132 + 0,577= 0,709 (tấn) - Khối lượng khô của rác còn lại ở cuối giai đoạn chôn lấp lớp 6

GK6= Gkhô – [ Gk – Gn.tiêu hao]= 0,731 – 0 = 0,731(tấn) - Dung tích chứa nước của rác

6 6

6

0, 6 0, 55 W

10000 W FC   



Trong đó: FC6: dung tích chứa nước của rác trong lớp 6

W6 : trọng lượng trung bình của 1 lớp rác, lb (1 tấn = 2204,59 lb) Trọng lượng trung bình của lớp rác 1

6 . ác6 6

W 0,5 ( Gn r GK )+Gphủ

W6=0, 5 (0, 709 0, 731) 1,82   2, 54 (tấn) = 5599,66 (lb)

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

80

 6 0, 6 0, 55 5599, 66 0, 403 10000 5599, 66

FC      - Lượng nước giữ lại trong rác cuối tháng thứ 2

Gn.giữ 6= FC6Gk6 = 0,4030,731=0,295 (tấn) - Lượng nước rác phát sinh ở lớp 6

Gn.sinh 6= Gn.rác 6 – Gn.giữ 6= 0,709 – 0,295 = 0,414 (tấn) - Tổng khối lượng của lớp 6 cuối giai đoạn chôn rác

Glớp6 = Gn,giữ + Gkhô + Gphủ = 0,295 +0,731+ 1,82 = 2,846 (tấn) Tính tương tự như trong thời gian vận hành ta có kết quả trong phụ lục 2 b) Đánh giá tác động đến môi trường nước qua mô hình Streeter Phelps

Nước rác tại các bãi chôn lấp không được thu gom và xử lý mà thải trực tiếp ra sông Hà Thanh với hàm lượng chất ô nhiễm quá cao, hàm lượng cặn tồn đọng lớn, nước thải sau một thời gian tích lũy sẽ lên men và phân hủy, tạo ra mùi và khí đặc trưng ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường và ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm và nước mặt.

Nước rác sau khi thu gom sẽ phải xử lý trước khi thải ra sông Hà Thanh.

Lượng nước rỉ rác trong bãi chôn lấp chất thải rắn Long Mỹ phải được xử lý đạt tiêu chuẩn loại A (QCVN 25:2009-Quy chuẩn quốc gia về nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn) sẽ đổ ra suối nằm cách trạm xử lý 70m và chảy về sông Hà Thanh, nơi đây có các giếng khai thác nước ngầm cung cấp cho thành phố Quy Nhơn. Ta lấy các thông số tính toán nồng độ các chất ô nhiễm của nguồn thải ở giá trị giới hạn lớn nhất.

- SS = 50 (mg/l) - BOD5 = 30 (mg/l) - COD = 50 (mg/l) - Tổng Nitơ = 15 (mg/l)

 Xác định hàm lượng chất bẩn của nước rác trước khí thải ra môi trường Giả sử nước rác có tỷ trọng như nước có trong khí rác Ghn.k= 0,0855.10-3 (tấn/m3)

Lưu lượng cực đại của nước rác trong một ô là:

3

38, 7711 0, 0855 10

V  

 , (tấn/năm)/(tấn/m3) [Phụ lục 2]

453463,16

V  (m3/năm) = 0,014 (m3/s)

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

81

Bảng 3.17 Hàm lượng các chất bẩn trong nước rỉ rác tại hố thu của bãi chôn lấp chất thải rắn Long Mỹ

STT Thông số Đơn vị Hàm lượng QCVN 25:2009 (cột A)

1 BOD5 mg/l 6500 30

2 COD mg/l 11000 50

3 SS mg/l 600 50

4 Tổng N mg/l 200 15

Nhận xét: Qua bảng số liệu trên, so sánh kết quả của nguồn thải của bãi chôn lấp chất thải rắn Long Mỹ với QCVN 25:2009 cột A cho thấy: hàm lượng chất rắn lơ lửng SS, COD, BOD5, tổng N đều vượt tiêu chuẩn. Nước thải này không được xử lý trước khí thải ra môi trường thì đây là nguồn gây ô nhiễm đáng kể đối với nguồn tiếp nhận trong tương lai.

 Xác định hệ số pha loãng của nước nguồn với nước thải

Khi xả nước thải vào sông, hồ sẽ diễn ra quá trình xáo trộn pha loãng nước nguồn với nước thải. Hệ số pha loãng nước nguồn tiếp nhận với nước thải được xác định như sau:

a =

3

3

.

.

1

1 .

x

x

e Q e

q









Trong đó:

a: là hệ số pha loãng;

q: lưu lượng nước thải xả vào nguồn, q = 1242 m3/ngày = 0,014m3/s;

Q: lưu lượng nước sông nhỏ nhất đảm bảo tần suất 95%, Q = 10,5 m3/s;

x: khoảng cách từ miệng xả đến điểm tính toán theo chiều dòng chảy trong sông, (m) x = 1500 m;

α: là hệ số được xác định theo công thức sau:

α = z3 Eq

Trong đó: : là hệ số hình thái của sông (dòng chảy), phụ thuộc vào độ khúc khuỷu, xác định theo công thức sau:

=

thang

x x

xthẳng = 1000 m

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

82 1500 1, 5

1000

1

2 Điểm kiểm 3

tra

Điểm cấp nước Điểm xả

nước thải Q, Cng

x

x thẳng

Hình 3.26 Sơ đồ tính toán xác định hệ số pha loãng a trong dòng sông z: là hệ số phụ thuộc vào vị trí cống xả nước thải;

z= 1 khi xả nước thải ven bờ và z= 1,5 khi xả nước thải giữa lòng sông.

Nước thải từ bãi chôn lấp chất thải rắn Long Mỹ thải ở ven bờ nên z= 1;

E: là hệ số khuyếch tán rối. Trong trường hợp sông lớn, chảy qua vùng đồng bằng thì E có thể xác định như sau:

E = . 200

tb tb

v H

Trong đó: Htb: là độ sâu trung bình của lòng sông, (m): Htb= 3m;

Vtb: vận tốc trung bình của dòng chảy trong sông, m/s. vtb= 0,2 m/s;

Vậy E =0, 2 3 200

 = 3.10-3 m2/s.

3

3 3 10

1, 5 1

0, 014

     = 0,9

Hệ số pha loãng nước nguồn tiếp nhận với nước thải:

3

3

0,9 1500

0,9 1500

1 0, 97

10, 5 1 0, 014 a e

e





  

 

Số lần pha loãng của nước nguồn tiếp nhận với nước thải được xác định:

n = Q' q

q



Với: Q’ là lưu lượng nước nguồn tham gia pha loãng với nước thải: Q’ = a.Q Trong đó: a: là hệ số pha loãng;

Q: lưu lượng nước sông nhỏ nhất đảm bảo tần suất 95%, Q = 10,5 m3/s;

 Q’ = 0,9710,5 = 10,2 (m3/s)

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

83 Vậy n = 10, 2 0, 014

0, 014

 = 733

Với n = 733 thì khả năng pha loãng của dòng sông là tốt, tuy nhiên nguồn thải cũng phải được kiểm soát chặt chẽ các thông số ô nhiễm trong nguồn thải bằng cách đưa về trạm xử lý nước rác và xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra sông để tránh làm ô nhiễm nước sông này trong tương lai.

 Quá trình hoà tan và tiêu thụ oxy:

Sông Hà Thanh có lưu lượng dòng chảy là: 10,5 m3/s, nhiệt độ của nước trong sông là 25oC.

Hằng số tốc độ tiêu thụ oxy ở 25oC là : K1=0,26 (1/ngày) Hằng số tốc độ oxy bão hòa : K2= 0,37 (1/ngày)

Nồng độ oxy trong dòng chảy được cho phép sap cho duy trì nồng độ oxy hòa tan không dưới 6mg/l. Ở nhiệt độ 25oC thì nồng độ oxy bão hòa trong nước là 8,7 mg/l. Nồng độ BOD trong nước sông khi chưa có dòng thải là 2 mg/l. Khi xáo trộn thì nồng độ oxy hòa tan là 8 mg/l.

(Nguồn số liệu từ trung tâm khí tượng thuỷ văn Bình Định) Độ thiếu hụt oxy tại thời điểm ban đầu Da

Da= 8,7 – 8 = 0,7 (mg/l) Độ thiếu hụt oxy cực đại :

Dmax= 8,7 – 6 = 2,1 (mg/l)

 Xác định quá trình hòa tan và tiêu thụ oxy ở sông Hà Thanh do thải nước rác từ bãi chôn lấp chất thải rắn Long Mỹ

Đặng Thị Như Ngọc – Lớp CNMT K50 - QN

Viện Khoa Học và Công Nghệ Môi Trường (INEST) – ĐHBKHN. Tel:(84.43)8681686 – Fax:(84.43)8693551

84

Bảng 3.18 Xác định độ thiếu hụt oxy theo thời gian t là Dt , BOD trong nước sông và nước thải sau thời gian t là Lt

Thời gian khi độ thiếu hụt DO đạt cực đại:

2 1

2 ax

2 1 1 1

( )

1 ln 1 o

m

o

D K K

t K

K K K K L

   

 

     

= 1 0,37 0, 7 (0,37 0, 26)

ln 1

0,37 0, 26 0, 26 0, 26 14, 64

     

  

    

= 3,02 (ngày)

Khoảng cách để dòng chất thải tới điểm nồng độ oxy hòa tan ở mức thấp nhất tính theo ngày là:

x = v.tmax = 0,23,02 86400 = 52186 (m); 52 (km) Độ thiếu hụt DO cực đại là:

1 1

ax 2

. . K t

m o

D K L e K

  = 0, 26 14, 64 0,26 3,02

0,37 e  = 4,69 (mg/l) Giá trị nhỏ nhất của DO cũng đạt được khi Dmax là lớn nhất:

DOmin = 8,7 – 4,69 = 4,01 (mg/l) Thời gian

(ngày)

Lt

(mg/l)

Dt

(mg/l)

DOt

(mg/l)

0 14.643 0.7 8

1 11.291 3.263 5.437

2 8.706 4.398 4.302

3 6.713 4.690 4.010

4 5.176 4.514 4.186

5 3.991 4.101 4.599

6 3.077 3.590 5.110

7 2.373 3.064 5.636

8 1.829 2.567 6.133

9 1.411 2.120 6.580

10 1.088 1.732 6.968

11 0.839 1.403 7.297

12 0.647 1.128 7.572

13 0.499 0.902 7.798

14 0.384 0.718 7.982

15 0.296 0.569 8.131

16 0.229 0.449 8.251