- Phơng án khu chôn lấp: Là bãi chôn lấp đợc phát triển hết diện tích hiện có của bãi Khu chôn lấp cũng phát triển liên tục với những hoạt động mở, đổ thải và
7.4.2. Tính toán dây chuyền công nghệ
7.4.2.1. Tính toán diện tích bãi chôn lấp
Tổng lợng rác thải đem đi chôn lấp là 545.441,64 tấn. Vậy, tổng thể tích rác đem chôn lấp là:
vrác =Grác SHCL/ρrác (m3)
Trong đó : ρrác –Tỷ trọng rác (lấy bằng 0,5 tấn/m3)
vrác=545.441,64 /0,5=1.090.883 m3.
Thể tích rác sau khi đầm nén với hệ số k = 0,62:
⇒ vrác nén= vrácx k= 1.090.883 x 0,62 =676.347 m3
Diện tích bãi chôn lấp:
⇒ S1 = Vrácnén/ h
Chọn chiều sâu chôn rác là h=12 m thì diện tích bãi chôn lấp là:
⇒ S1 =676.347/12=56.362 m2= 5,64 ha.
Diện tích khu bãi phải lớn hơn diện tích cần chôn lấp rác do cần bố trí đất cho khu phụ nh văn phòng quản lý, đờng vận chuyển khu xử lý nớc rác, khu xử lý khí bãi rác,... Ta chọn diện tích khu quản lý này chiếm 20% tổng diện tích khu bãi. Có nghĩa là diện tích khu quản lý chiếm 20%, còn diện tích khu chôn lấp rác chiếm 80% “Bộ khoa học công nghệ môi trờng-1998-Hội thảo t vấn về lựa chọn địa điểm, thiết kế quản lý bãi chôn lấp”
Diện tích khu quản lý bãi là: Squản lý =5,64x20/80 =1,41 ha Vậy tổng diện tích bãi chôn lấp là: Sbãi=Srác + Squảnlý = 5,64 + 1,41 = 7,05 ha
7.4.2.2. Thiết kế tổng thể bãi chôn lấp
Mặt bằng tổng thể của bãi chôn lấp 7,05 ha gồm các mục nh sau a. Bố trí mặt bằng các ô chôn lấp và vận hành các ô chôn lấp Bãi chôn lấp đợc chia thành 6 ô chôn lấp.
Diện tích các ô chôn lấp là: 5,64 ha Chiều cao cột rác là 12 m
Tỷ trọng rác sau đầm nén: 0,62 tấn/m3. Diện tích toàn bãi: 7,05 ha
Mỗi lớp gồm 2m rác và 0,2m đất phủ. Rác đợc chia thành 5 lớp, mỗi lớp dày 2m và 2m lớp phủ bề mặt. Phù hợp với thông t liên tịch số 01/2001/TTLT –
BKHCNMT – BXD. Các ô đợc lựa chọn có kích thớc cho mỗi ô vận hành 3 năm thì đóng cửa và chuyển sang ô chôn lấp khác.
Với diện tích cần để đào hố chôn rác là 5,64 ha, toàn bộ bãi chôn lấp đợc chia làm 6 ô chôn rác.
Ô chôn lấp:
Dựa trên tổng diện tích mặt bằng khu vực chôn rác, dựa trên yêu cầu chôn lấp rác, dựa vào địa hình của khu vực, khu vực chôn lấp rác sẽ chia thành 6 ô với kích thớc thể hiện trong bảng 7.6.
Baỷng 7.6- Phaõn oõ choõn laỏp trong baừi choõn laỏp OÂ choõn laỏp Kớch thửụực oõ (m) Dieọn tớch oõ (m2) (S) Theồ tớch oõ (m3)(V = Sìh) h=12m Theồ tớch ủaỏt phuỷ (m3) (Sì0,2ì5)+Sx1 Theồ tớch raực (m3) (S ì 2,0 ì 5) 1 120x86,5 10.390 124.680 20.780 103.900 2 137,4x83 11.408 136.896 22.816 114.080 3 137,4x87,4 12.013 144.156 24.026 120.130 4 136x136x138 8.095 97.140 16.190 80.950 5 104,8x86,5 9.069 108.828 18.138 90.069 6 77x70 5.387 64.644 10.774 53.870 TC 56.400 676.344 112.800 564.000
Tại vị trí chọn làm bãi chôn lấp có nhiều đồi núi cao, mực nớc ngầm thấp nên tôi chọn phơng pháp nửa chìm nửa nổi, với độ sâu bãi khoảng 11m, độ cao vận hành trên mặt đất khoảng 1 m.
Khối lợng đất phủ:
Theo phơng pháp vận hành ở trên, tỷ lệ vật liệu phủ chứa trong một lớp rác là:
Vvật liệu phủ/Vlớp rác=0, 2
2 =
10 1 Độ cao chứa lớp vật liệu phủ ở bãi là:
hphủ= hphủ trung gian + hphủ cuối cùng=5lớpx0,2m/lớp + 1m =2 (m) Thể tích vật liệu phủ chứa trong toàn bãi là:
Vphủ = hphủxSrác=2x7,05x104= 14,1x104 (m3)
ở đây chọn loại đất phủ là đất đào lên khi xây dựng bãi chôn lấp, với khối l- ợng riêng của đất phủ là ρ= 2,7 tấn/m3
Vậy khối lợng của đất phủ cần dùng là:
Đê bao, độ dốc các ô chôn lấp, mái dốc taluy đào các ô chôn lấp:
Bảng 7.7- Độ dốc các ô chôn lấp,mái dốc taluy đào các ô chôn lấp
Ô chôn lấp
Độ dốc dọc ô 1-3%
Độ dốc ngang ô 5-8%
Mái taluy đào m =1:0,75
a m=a:b=1:0,75 b
Ngăn cách các ô là đê bao. Đê đợc đắp cao 3m, mặt đê rộng 1.5m, độ dốc
mái đê m=1:1.41
m=a:b=1:1,41 a b
Lớp chống thấm
Trong quá trình xử lý, vận hành bãi chôn lấp vần đề nứơc rò rỉ là vấn đề rất đáng lo ngại khi chúng thấm xuống tầng nớc ngầm của khu vực bãi chôn lấp. Nh vậy vấn đề chống thấm phải đợc đặt ra hàng đầu.
Thể tích lớp lót đáy: Vlót = hlót*S bãi= 0,4*5,64=2,256 *103m3
Trong đó khối lợng riêng của lớp lót ρ= 2,7 tấn/m3
Vậy khối lợng của đất sử dụng để lót đáy cần dùng là:
Mlót=Vlót x ρlót=0,4*5,64=2,256 *103m3x104x2,7 tấn/m3=6,092 x107 (tấn) b. Hệ thống thu khí bãi rác
Tính toán lợng khí sinh ra từ bãi chôn lấp trong quá trình hoạt động của bãi
Bảng 7.8- Đặc tính cơ bản của rác thải đô thị
Thành phần % Khối lợng ớt Độ ẩm(%)
Thành phần phân huỷ nhanh
Rác hữu cơ 53 70
Giấy vụn 1,5 8
Lá cây (60%) 1,2 60
Tổng cộng 55,7
Thành phần hữu cơ phân huỷ chậm
Kim loại 0,27 3
Đồ nhựa 0,46 2
Gạch đá vỡ 16,4 8
Tổng cộng 17,15
Ta có:Khối lợng ớt = Mớt ( rác hữu cơ) = % Khối lợng ớt*Tổng Mrác phát sinh
Vậy: Mớt ( rác hữu cơ) = % Khối lợng ớt*Tổng Mrác phát sinh= 53*545442=28908405 Tơng tự với các thành phần khác.
- Khối lợng khô: Mkhô (rác hữu cơ) = Mớt (rác hữu cơ)*(100%- Độ ẩm rác hữu cơ) = = 28908405*( 100-70)/100=8672521
Tơng tự với các thành phần khác ta có bảng nh sau:
Bảng 7.9- Khối lợng ớt, khối lợng khô của thành phần rác theo PHN Thành phần Khối lợng ớt Khối lợng khô Phân huỷ nhanh
Rác hữu cơ 28908405 8672521
Giấy vụn 545442 501806
Lá cây 654530 261812
Tổng cộng 30108376 9436140
Bảng 7.10- Thành phần hoá học của rác thải đô thị Thành
phần Phần trăm khối lợng tính theo chất khô
C H O N S Tro Rác hữu cơ 48 6,4 37,6 2,6 0,4 5 Giấy vụn 43,5 6 44 0,3 0,2 6 Lá cây 47,8 6 38 3,4 0,3 4,5 Thuỷ tinh 0,5 0,1 0,4 98,9 Kim loại 4,5 0,6 4,3 90,5 Đồ nhựa 60 7,2 22,8 10 Gạch đá vỡ 26,3 3 2 0,5 0,2 68
Khối lợng của từng nguyên tố:
MC= (% Khối lợng khô của C)*Mkhô rác hữu cơ=48*8672521=416281029 Tính tơng tự nh trên với các nguyên tố H, O, N, S, Tro ta có bảng 7.11
Bảng 7.11- Khối lợng riêng của các nguyên tố
phần C H O N S Tro Rác hữu cơ 416281029 55504137 326086806 22548556 3469009 43362607 Giấy vụn 21828573 3010838 22079476 150541,9 100361 3010837,6 Lá cây 12514612 1570872 9948854,8 890160,7 78543,6 1178153,9 Tổng cộng 450624214 60085847 358115137 23589258 3647913 47551599
Tính tơng tự nh trên ta có bảng khối lợng ớt, khối lợng khô theo phân hủy chậm nh bảng 7.12 sau:
Bảng 7.12- Khối lợng ớt, khối lợng khô theo phân hủy chậm Thành phần Khối lợng ớt Khối lợng khô Phân hủy chậm Thuỷ tinh 10909 10691 Kim loại 147269 142851 Đồ nhựa 250903 245885 Gạch đá vỡ 8945242 8229623 Tổng cộng 9354323 8629050 Và
Bảng 7.13- Khối lợng của từng nguyên tố Thành phần Khối lợng riêng (tấn) C H O N S Tro Thuỷ tinh 5345,33 1069,07 4276,26 0 0 1057305,8 Kim loại 642830,2 85710,69 614259,97 0 0 12928030 Đồ nhựa 14753104 1770373 5606179,7 0 0 2458850,7 Gạch đá vỡ 216439081 24688869 16459246 4114811 1645925 559614355 Tổng cộng 231840361 26546021 22683962 4114811 1645925 576058541
Từ bảng 7.11 và khối lợng của từng nguyên tố ta tính đợc số mol của từng nguyên tố nh sau:
Số mol C=MC/Mpt(C)=450624214/12=37520751 Tính tơng tự ta đợc bảng 7.14
Bảng 7.14- Khối lợng riêng của các nguyên tố
Nguyên tố C H O N S Tro
Khối lợng nguyên tử 12,01 1,01 16 14,01 32,06
nhanh
Phần phân huỷ
chậm 19303943 26283189 1417748 293705 51339
Tổng số mol 56824694 85774126 23799944 1977450 165123
Ta coi số mol của nguyên tố thấp nhất trong bảng là 1 đơn vị, lấy số mol các phần khác chia cho số mol của nguyên tố đó suy ra tỷ lệ mol nh bảng 7.15
Bảng 7.15- Thành phần mol của các nguyên tố Phân huỷ nhanh Phân huỷ chậm C 22 66 H 35 89 O 13 5 N 1 1
Từ bảng trên ta có công thức hoá học đối với thành phần phân huỷ nhanh là: C22H35O13N
Công thức hoá học đối với thành phần phân huỷ chậm là: C66H89O5N Từ phơng trình phản ứng:
CaHbOcNd + (4a-b-2c+3d)/4H2O -> (4a+b-2c-3d)/8 CH4 + (4a-b+2c+3d)/8 CO2 +
dNH3
Đối với thành phần rác phân huỷ sinh học nhanh, lợng khí gas tạo thành từ phản ứng:
C22H35O13N + 15/2H2O -> 47/4 CH4 + 41/4 CO2 + NH3
521 135 11,75 10,25 17Khối lợng riêng của CH4 ở điều kiện 250C, 1atm là 0.7167kg/m3