Khối lượng chất thải cần chôn lấp
Dựa vào sơ đồ dòng khối lượng cho các giải pháp công nghệ tại khu liên hợp xử lý chất thải với số liệu ước tính khối lượng CTCNNH phát sinh (xem hình 3 và bảng 3 trong chương này), và kết quả từ mô hình thí nghiệm vềổn định đóng rắn
(xem chương 2), đề tài thực hiện việc ước tính khối lượng chất thải phát sinh sau khi ổn định đóng rắn.
Đề tài ước tính tổng khối lượng chất thải cần chôn lấp cho mỗi giai đoạn như
sau:
- Giai đoạn cuối 2008 – 2010 tối đa là 16.000 tấn - Giai đoạn 2010 – 2015 tối đa là 55.000 tấn - Giai đoạn 2015 – 2020 tối đa là 73.000 tấn
Số lượng module cho chôn lấp CTNH ở TP. Hồ Chí Minh
Theo đánh giá chung của nhiều chuyên gia môi trường, đối với các nước nghèo, diện tích đất rộng thì biện pháp xử lý chất thải bằng chôn lấp là kinh tế nhất, và trong vòng 10 năm tới thì chôn lấp vẫn cứ là biện pháp chính để xử lý chất thải ở Việt Nam. Như vậy, chôn lấp là biện pháp xử lý có thể áp dụng đối với mọi loại chất thải ở Việt Nam nếu như chúng ta đáp ứng được yêu cầu về bảo vệ môi trường trong thiết kế; xây dựng các bãi chôn lấp. Tuy nhiên, để an toàn đối với môi trường và sức khỏe con người, một số loại chất thải như chất thải y tế, kim loại nặng, hoá chất độc hại, chất phóng xạ… phải được xử lý trước bằng các phương pháp hoá lý, thiêu đốt hoặc hoá rắn trước khi chôn. Mục đích ở đây là làm giảm tính nguy hại hay phân tán của chất thải vào môi trường trong quá trình chôn lấp. Hiện nay Việt Nam đã có Quy chế quy định cụ thể về các phương pháp xử lý áp dụng cho CTNH.
Chủ nhiệm Đề tài: TS. LÊ THANH HẢI – VMTTN – ĐHQG TP.HCM 32
Trong một khu liên hiệp xử lý CTNH thì khu vực chôn lấp đóng vai trò là khâu cuối cùng, không thể thiếu trong cả quá trình xử lý chất thải. Để chôn lấp CTCNNH người ta chia ra khu chôn lấp thành nhiều hố chôn nhỏ (module). Tùy thuộc vào điều kiện thực tế ở từng nơi mà nhà thiết kế có thể lựa chọn kích thước module cho phù hợp, ở đây đề tài chọn kích thước kết cấu module chôn lấp CTCNNH như sau: - Chiều dài: 74 m - Chiều rộng: 68 m - Độ dốc vách : 2/3 - Chiều cao tổng cộng : 6 m - Thể tích mỗi module: 23.172 m3
Căn cứ vào số liệu tính toán nhóm đề tài ước tính số module cần thiết cho mỗi giai đoạn như sau (xem tỷ trọng chất thải trung bình sau khi ổn định là 1,5 - 2 tấn/m3).
Bảng 6. Số module ô chôn lấp cần thiết
Giai đoạn Khối lượng chất thải (tấn) Số module
2008 – 2015 71.000 2
2015 – 2020 73.000 2
Đề xuất bãi chôn lấp chất thải nguy hại cho thành phố HCM
Về hình thức, các module chôn lấp CTRCN và CTNH đều giống nhau, nhưng yêu cầu chống thấm của module chôn CTNH phải cao hơn, các vật liệu chống thấm phải bền chắc hơn so với CTRCN không nguy hại.
Về mặt kỹ thuật, các module chôn lấp CTNH phải có ít nhất 02 lớp chống thấm, còn các module chôn CTRCN không nguy hại chỉ cần 01 lớp là đủ. Như vậy, giá thành để xây dựng các module chôn CTNH sẽ cao hơn so với các module chôn CTRCN không nguy hại.
Các thông số kỹ thuật của bãi chôn lấp được đề xuất như sau: - Loại: bãi chôn lấp kết hợp chìm nổi
- Phương án: hố chôn lấp
- Kích thước module: xem phần trên - Số module: bảng 6.
- Lớp chống thấm: vật liệu HDPE - Số lớp chống thấm đáy: 02 lớp
Kết cấu mô hình đề xuất cho các ô chôn lấp chất thải nguy hại gồm có các thành phần chủ yếu như hình sau:
Chủ nhiệm Đề tài: TS. LÊ THANH HẢI – VMTTN – ĐHQG TP.HCM 33 1 2 3 4 5 6 7 8 Hình 6. Mô hình ô chôn lấp CTNH Trong đó: 1 Lớp phủ bề mặt 2 Lớp chống thấm đáy 3 Cọc gia cố hố
4 Giếng giám sát chất lượng nước 5 HT Thu gom và thoát nước mặt 6 Nước ngầm
7 Mái che di động 8 ống thu khí
Các thành phần/cấu tạo của mô hình trên như sau: ♦ Hệ thống gia cố hố (vị trí số 3 trên mô hình)
Tùy thuộc vào điều kiện địa chất của khu vực được lựa chọn mà ta có thể lựa chọn phương án gia cố bãi chôn lấp cho phù hợp. Đối với nền đất yếu thì đây là một hệ thống quan trọng khi xây dựng bãi chôn lấp. Tùy thuộc vào tính chất của đất mà có thể lựa chọn phương án gia cố cho phù hợp. Đối với nền đất yếu có thểđược gia cố bằng các phương pháp sau1:
o Phương pháp cải tạo sự phân bố ứng suất: đệm cát, đệm đất, đệm đá/sỏi, bệ phản áp,…
o Phương pháp làm tăng độ chặt của nền đất yếu: cọc cát, cọc đất, cọc vôi, cọc ván, cọc bê tông,…
1 Tham khảo : Hoàng văn Tân và các tác giả khác, Những phương pháp xây dựng công trình trên nền đất yếu, NXB GTVT, 2005
Chủ nhiệm Đề tài: TS. LÊ THANH HẢI – VMTTN – ĐHQG TP.HCM 34
o Phương pháp xử lý hóa lý: vữa ximăng, silicat hóa, điện silicat,…
Có nhiều phương án xử lý nền đất mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng do đó tùy vào cấu trúc địa chất của địa điểm cần xây dựng bãi chôn lấp mà lựa chọn phương án xử lý cho phù hợp.
Bãi chôn lấp là công trình có tải trọng lớn nếu xây dựng trên nền đất yếu cần phải có biện pháp gia cố phù hợp. Đối với nền đất yếu có bề dày lớn nhóm đề tài đề xuất phương án gia cố thành bằng cọc plastic và gia cố nền bằng cọc cát (để đảm bảo khả năng chịu tải của nền > 1kg/cm2).
Cọc plastic được đề xuất để xây dựng bãi chôn lấp CTNH vì nó có nhiều ưu điểm so với cọc thép và cọc bêtông. Một sốưu điểm của cọc plastic như:
- Được sản xuất từ nhựa PVC tái chế
- Tuổi thọ cao: bền với nhiều tác nhân khác nhau như sinh học, nước biển, UV và không bị bị rỉ/mục trong quá trình vận hành
- Không bịăn mòn trong môi trường pH quá cao hoặc quá thấp - Có khả năng chống chịu được với nhiều loại hóa chất
- Dễ cắt gọt
- Nhẹ nên dễ vận chuyễn
- Kết hợp được với các vật liệu khác như thép, betông, gổ,…Ví dụ: Multilock và prolock có thể dung kết hợp với cọc gỗ hoặc thép, Truline có thể dùng kết hợp với bêtông (nguồn APE).
- Đa dạng về kết cấu
Các ưu điểm trên của cọc plastic cho thấy nó sẽ là tường chắn hiệu quả trong quá trình thi công (nhất là nơi có mực nước ngầm cao) và vận hành bãi chôn lấp. Tùy theo đặc điểm của khu vực xây dựng bãi chôn lấp mà có thể chọn kết cấu cọc phù hợp. Một số hình ảnh về kết cấu của cọc plastic như sau (nguồn: APE):
Chủ nhiệm Đề tài: TS. LÊ THANH HẢI – VMTTN – ĐHQG TP.HCM 35
Hình 7. Một số kết cấu cọc plastic và thi công cọc plastic
Gia cố nền bãi chôn lấp nên sử dụng cọc cát vì nó có nhiều ưu điểm hơn các loại cọc khác:
o Môdun biến dạng ở trong cọc cát và vùng đất được nén chặt xung quanh giống nhau ở mọi điểm.
o Quá trình cố kết của nền đất diễn biến nhanh hơn nhiều so với đất thiên nhiên hoặc nền đất dùng cọc cứng
o Cọc cát rẻ hơn nhiều so với cọc bằng các loại vật liệu khác
o Không bịăn mòn
o Biện pháp thi công đơn giản
Cọc cát thường được bố trí theo đỉnh lưới của hình tam giác đều. Phương pháp bố trí này là hợp lý nhất đảm bảo đất được nén chặt đều trong khoảng cách giữa các cọc. Sơđồ bố trí cọc các như sau:
Hình 8. Sơđồ bố trí cọc cát1
1 Hoàng văn Tân và các tác giả khác, Những phương pháp xây dựng công trình trên nền đất yếu, NXB GTVT, 2005
Chủ nhiệm Đề tài: TS. LÊ THANH HẢI – VMTTN – ĐHQG TP.HCM 36
Hình 9. Mặt cắt nền bãi chôn lấp được gia cố bằng cọc cát
♦ Hệ thống lớp nền chống thấm ( vị trí 2 trên mô hình)
Trong mô hình này lớp nền chống thấm gồm hai lớp lót và hai hệ thống thu gom nước rỉ rác. Lớp lót chống thấm sử dụng vật liệu HDPE.
Sơđồ lớp chống thấm như sau:
Hình 10. Sơđồ lớp lót và hệ thống thu gom nước rò rỉ
Chủ nhiệm Đề tài: TS. LÊ THANH HẢI – VMTTN – ĐHQG TP.HCM 37
Lớp phủ trên cùng liên quan đến các khía cạnh sức khoẻ, an toàn, thẩm mỹ và việc sử dụng bãi chôn lấp sau khi đóng bãi, đi kèm với những yêu cầu kỹ thuật cho tính thấm, tính nén và chiều dài.
Hình 11. Sơđồ lớp phủ của bãi chôn lấp chất thải nguy hại
♦ Hệ thống thoát nước mặt
Để kiểm soát nước bề mặt phải kết hợp nhiều công nghệ. Các công nghệđó bao gồm hệ thống thu và chuyển hướng dòng chảy bề mặt (surface water diversion and collection system) nhằm giảm thiểu lượng nước chảy vào các địa điểm đang hoạt động của bãi chôn lấp. Công nghệ chuyển hướng dòng chảy bao gồm đê, gờ, rãnh và đường thoát nước, tầng bậc, máng. Nước bề mặt cũng có thể được kiểm soát bằng cách phân cấp và tái phủ thực vật. Khu vực được tái phủ thực vật có thể tăng cường sự bốc hơi nước và giảm thiểu xói mòn. Những ứng dụng thành công của hệ thống kiểm soát nước bề mặt bảo đảm lượng nước bề mặt không chảy vào các ô chôn lấp.
♦ Mái che
Trong khu vực chôn lấp, nên thiết kế các mái che di động, có thể trượt trên các đường ray để hạn chế lượng nước mưa xâm nhập vào các ô chôn lấp đang hoạt động. Độ cao mái che có thể thay đổi được để phù hợp với độ cao vận hành của ô chôn lấp.
Mái che nên chọn vật liệu rẻ nhưng có khả năng che mưa. Khi vận hành bãi chôn lấp mái che phải bảo đảm che kín toàn bộ khu vực đổ chất thải, không cho nước mưa tiếp xúc trực tiếp với chất thải nguy hại.
- Không phản ứng với chất thải nguy hại và các sản phẩm sinh ra trong quá trình đốt hay nói cách khác là nó phải bền vững với các tác nhân hóa lý. - Duy trì được các tính chất của nó ởđiều kiện nhiệt độ cao.
Chủ nhiệm Đề tài: TS. LÊ THANH HẢI – VMTTN – ĐHQG TP.HCM 38
- Có khả năng bảo vệ các bộ phận của lò đốt dưới tác động của ứng suất nhiệt cũng như sự mài mòn, ăn mòn,… ở nhiệt độ cao.
- Sự giản nở nhiệt của vật liệu chịu nhiệt phải tương thích với vật liệu làm vỏ lò đốt.