Dựa vào tài liệu và những thông tin thu đƣợc sau khi điều tra thực địa, đã phân tích và đánh giá những thông tin đó. Từ đó đƣa ra nhận xét về hiện trạng môi trƣờng và những biện pháp nhằm kiểm soát ô nhiễm môi trƣờng khu vực bãi rác Đá Mài, xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên.
2.2.4. Phƣơng pháp quan trắc lấy mẫu ngoài hiện trƣờng và phân tích trong phòng thí nghiệm
Trên cơ sở khảo sát đặc điểm địa hình của hồ, các nguồn tiếp nhận nƣớc của hồ, các vị trí thu mẫu đƣợc lựa chọn, xác định mang tính đại diện và đặc trƣng cho chất lƣợng nƣớc hồ và các vùng trong hồ. Các thành phần thuỷ, lý, hoá đo đạc và phân tích đƣợc lựa chọn phù hợp với tính chất môi trƣờng hồ, bao gồm các nhóm chính:
- Nhóm các chất gây ô nhiễm hữu cơ, đặc trƣng bởi các thông số nhƣ nhu cầu ô xy hoá học (COD), nhu cầu ô xy sinh hoá (BOD), ôxy hoà tan (DO).
- Nhóm các chất có nguồn gốc Nitơ, Phốtpho, đặc trƣng bởi các thông số nhƣ NO3-, NO2-, NH4+, tổng N, PO43-, tổng P.
- Nhóm các kim loại và kim loại nặng trong nƣớc nhƣ Sắt (Fe), Chì (Pb), Kẽm (Zn), Mangan (Mn), Cadimi (Cd), và Asen (As), thuỷ ngân (Hg).
- Nhóm các chất độc hại khác: xianua (CN-), dẫu mỡ.
- Nhóm chỉ thị ô nhiễm do vi khuẩn, với thông số đặc trƣng Coliform. (Total Coliform).
2.2.4.1. Phƣơng pháp thu mẫu và cố định mẫu
Tại các điểm khảo sát, việc lấy mẫu nƣớc đƣợc tiến hành bằng dụng cụ lấy mẫu nƣớc chuyên dùng dung tích 2 lít ,do Wildco (Hoa kỳ) sản xuất. Mẫu đƣợc đựng trong bình nhựa trung tính và cố định bằng H2SO4 đặc đối với các chất có nguồn gốc hữu cơ và bằng HNO3 đặc đối với các chỉ tiêu kim loại nặng. Mẫu phân tích vi sinh vật đƣợc đựng trong lọ thuỷ tinh 250 ml đã đƣợc khử trùng, đặt trong bình nƣớc đá. Các mẫu thuỷ hoá và vi sinh vật đƣợc bảo quản ở 4oC và đƣợc tiến hành phân tích ngay sau khi thu mẫu.
2.2.4.2. Phƣơng pháp phân tích mẫu
Các yếu tố thuỷ lý (nhiệt độ, ô xy hoà tan, pH, độ dẫn, độ mặn, độ đục) đƣợc đo ngay tại hiện trƣờng bằng máy TOA WQC 22 A (Nhật Bản sản xuất) và máy HACH (Mỹ Sản xuất). Các yếu tố thuỷ hoá đa lƣợng đƣợc phân tích bằng máy so mầu Palintest photometer 5000 (Anh sản xuất) và máy quang phổ kế DR 2010 (Mỹ sản xuất), dựa trên nguyên sắc so mầu với các bƣớc sóng và thuốc thử khác nhau.
COD đƣợc phân tích bằng phƣơng pháp chuẩn độ bicromat kali (K2Cr2O7), n BOD đƣợc phân tích theo phƣơng pháp chuẩn của Hoa kỳ và Viện Kỹ thuật Châu á (AIT), mẫu đƣợc ủ trong 5 ngày trong tủ điều nhiệt Sanyo (Nhật sản xuất) với nhiệt độ 20oC.
Mẫu kim loại nặng đƣợc phân tích trên máy quang phổ hấp phụ nguyên tử AAS (atomic absorption spectrometry).
Mẫu dầu mỡ phân tích theo phƣơng pháp chuẩn của Mỹ trên máy sắc ký khí Shimadzu GC 14, chiết mẫu bằng n- Hecxan.
Phân tích coliform tổng số bằng phƣơng pháp màng lọc, nuôi cấy vi sinh vật trực tiếp trên môi trƣờng Aga - en do ủ trong tủ điều nhiệt ở nhiệt độ 37oC. Sau thời gian ủ trong tủ 12 giờ, đƣa mẫu ra đếm số khuẩn lạc trên đĩa nuôi cấy.
Chƣơng 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Vị trí bãi rác Đá Mài
Bãi rác Đá Mài có tổng diện tích 25 ha thuộc địa phận xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên. Bãi rác Đá Mài thực chất là khu xử lý rác đƣợc thiết kế với công suất xử lý 100 m3/ngày, tƣơng đƣơng với 42 tấn/ngày và khoảng 36.500 tấn/năm do Ủy ban Nhân dân thành phố Thái Nguyên đầu tƣ xây dựng nhằm xử lý rác thải phát sinh trên địa bàn thành phố Thái Nguyên. Bãi rác đƣợc đƣa vào vận hành năm 2002, quy mô bãi rác dự kiến có thể đáp ứng cho nhu cầu xử lý rác thải của thành phố Thái Nguyên trong giai đoạn 2010 – 2020, dự kiến mở rộng địa điểm sau năm 2020 có thể xử lý 170.436 m3/năm (gần 5 lần so với công suất hiện tại).
Bãi rác Đá Mài nằm cách UBND xã Tân Cƣơng khoảng 4 km, cách đập tràn Hồng Thái khoảng 2 km. Đƣờng từ thành phố vào bãi rác là đƣờng Tân Cƣơng, rẽ vào đƣờng tràn Hồng Thái. Vị trí của bãi rác đƣợc thể hiện trên hình 3.1.
Hình 3.1: Vị trí b ãi rác Đá Mài CH Ú G ÍẢI B ãi r ác Đá M ài
3.2. Quy mô, thiết kế, công suất xử lý bãi rác Đá Mài 3.2.1. Quy mô thiết kế, công suất xử lý
Quy hoạch tổng thể khu xử lý rác nhƣ sau:
a/ Mặt bằng bãi chôn lấp rác
Tại thung lũng khu 1, bố trí 3 bãi chôn lấp rác với diện tích và thời gian vận hành (khoảng từ 11 đến 15 năm), cụ thể đƣợc bố trí nhƣ sau:
- Bãi chôn lấp số 01:
+ Diện tích chôn lấp S1 = 1,75 ha.
Độ sâu chôn lấp trung bình H từ 12 m đến 14 m. + Thời gian vận hành chôn lấp rác khoảng 5 - 7 năm. - Bãi chôn lấp số 02:
+ Diện tích bãi chôn lấp: S2 = 1,26 ha
+ Độ sâu chôn lấp chung bình H từ 10 m đến 12 m. + Thời gian vận hành chôn lấp rác khoảng 3 đến 4 năm. - Bãi chôn lấp số 3:
+ Diện tích bãi chôn lấp: S3 = 1,54 ha. + Độ sâu chôn lấp trung bình H từ 10 m.
+ Thời gian vận hành chôn lấp rác khoảng 3 đến 4 năm.
Tại thung lũng 2 bố trí 2 bãi chôn lấp, diện tích và thời gian vận hành 5 đến 7 năm.
- Bãi chôn lấp số 4:
+ Diện tích bãi chôn lấp: S4 = 01 ha.
+ Độ sâu chôn lấp trung bình H từ 10m đến 12m.
+ Thời gian vận hành chôn lấp rác khoảng 2 đến 3 năm. - Bãi chôn lấp số 5:
+ Diện tích bãi chôn lấp: S5 = 02ha.
+ Thời gian vận hành chôn lấp rác khoảng 3 đến 4 năm * Cấu tạo đáy và thành bãi chôn lấp rác:
- Đất tự nhiên san phẳng, đầm chặt theo độ dốc dọc bãi i = 1%.
- Rải vải địa kỹ thuật mã hiệu HSD.050 dầy 1mm cho toàn bãi và rãnh thu nƣớc thải, vải chống thấm đƣợc rải lên thành cao 2m, xung quanh có bao cát giữ.
- Đổ lấp đất pha sét đầm chặt K = 0,95 dầy 200mm.
- Rải lớp sỏi, đá dăm dày 150mm để thoát nƣớc thải xuống rãnh thu. Dạng cấu tạo này đã đƣợc xây dựng tại bãi thải Nam Sơn - Hà Nội.
b/ Hệ thống giao thông
Để đảm bảo việc vận chuyển rác vào khu vực chôn lấp trong mọi thời tiết. Dự án xây dựng tuyến đƣờng giao thông cấp 5 từ ngã ba đƣờng liên xã của Tân Cƣơng rẽ vào đƣờng qua sông Công đến ngã ba khu xử lý chất thải với chiều dài 1,4km, nền đƣờng rộng 6,5m, mặt bằng đƣờng nhựa rộng 3,5m.
Từ ngã ba đƣờng vào khu xử lý chất thải đến bãi chôn lấp số 1, 2, 3 dài L=280m, nền đƣờng rộng 6,5m và mặt đƣờng nhựa rộng 3,5 m.
Từ ngã ba đi vào bãi chôn lấp số 4, 5 và khu xử lý nƣớc thải nền đƣờng rộng 6,5 m, mặt đƣờng rộng 3,5 m và L = 450m.
c/ Hệ thống thu gom và xử lý nƣớc thải
Để bảo vệ môi trƣờng, để khu xử lý chất thải không gây ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm, nƣớc mặt (nƣớc sông, hồ) do nƣớc thải gây ra, toàn bộ các bãi chôn lấp đƣợc chống thấm đáy và thành bãi. Dƣới đáy bãi chôn lấp, xây dựng hệ thống thu gom nƣớc rỉ rác bằng đƣờng ống rãnh dẫn về khu xử lý tập trung, đặt ở phía Bắc. Nƣớc thải đƣợc dẫn vào trạm xử lý tập trung, nƣớc thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn B mới đƣợc dẫn vào hồ sinh thái để xử lý tiếp trƣớc khi xả ra suối.
* Cấu tạo của rãnh thu gom nƣớc rỉ rác: - Xây gạch, đậy nắp đan bê tông đục lỗ.
- Đáy rãnh đặt ống thu nƣớc Ф 300 đục lỗ, rải sỏi để dẫn nƣớc rỉ rác ra khu xử lý.
d/ Hệ thống thoát nƣớc mƣa
Để ngăn nƣớc mƣa từ trên các sƣờn dốc chảy vào các bãi chôn lấp rác, dự án đã thiết kế hệ thống rãnh đỉnh thu gom toàn bộ lƣợng nƣớc mƣa và dẫn đổ ra bên ngoài suối. Hệ thống rãnh đỉnh này nằm bao quanh bãi rác chôn lấp rác, các tuyến rãnh này có tiết diện hình thang gia cố mặt bằng các tấm bê tông 400 x 400 x 50mm, mái dốc.
Thành rãnh 1:1, có bề rộng đáy nhỏ nhất là 0,6 m, lớn nhất là 1m, chiều cao rãnh khoảng 0,6 đến 1,2m. Toàn bộ nƣớc mƣa xung quanh bãi rác đƣợc thu dẫn xả ra suối Đá Mài.
Hệ thống thoát nƣớc mƣa trong bãi rác: Nƣớc mƣa thoát tự chảy theo độ dốc san nền đến các đoạn cống đặt qua đê chắn. Các đoạn cống này đặt tại vị trí thấp theo khe tụ nƣớc tự nhiên đảm bảo thoát toàn bộ nƣớc mƣa trong quá trình thi công và vận hành bãi rác. Các đoạn cống tròn bê tông cốt thép D = 1250.
đ/ Khu điều hành bãi chôn lấp
Khu điều hành bãi chôn lấp đƣợc bố trí tại khu vực đầu vào bãi chôn lấp. Khu điều hành bao gồm các công trình sau:
- Nhà làm việc kiêm nhà nghỉ của cán bộ: 100 m2. - Gara ô tô và cầu rửa xe: 90 m2.
- Nhà thƣờng trực, cổng vào bãi: 12 m2.
Tổng số cán bộ, nhân viên của Công ty Cổ phần môi trƣờng và Công trình đô thị Thái Nguyên là 339 ngƣời làm các nhiệm vụ vệ sinh môi trƣờng; quản lý, khai thác các công viên, vƣờn hoa, cây cảnh; quản lý, khai thác hệ thống chiếu sáng công cộng, hệ thống thoát nƣớc công cộng, các công trình công cộng; quản lý, duy tu đƣờng giao thông đô thị và quản lý nghĩa trang, nghĩa địa. Công ty có trách nhiệm điều hành, quản lý trực tiếp hoạt động của bãi rác Đá Mài.
e/ Trạm xử lý đốt rác thải bệnh viện
Bên cạnh bãi chôn lấp rác tại cốt cao độ 75 m, trạm xử lý đốt rác thải bệnh viện với công suất khoảng 30 m3/ngày, dùng để đốt phế thải của các bệnh viện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên chuyển đến nhƣ bông băng, kim tiêm, tế bào, bệnh phẩm cắt bỏ… Các phế thải này tuyệt đối không chôn lấp cùng với chất thải sinh hoạt.
g/ Hệ thống cấp nƣớc
Cung cấp nƣớc sinh hoạt cho cán bộ của khu điều hành, nƣớc thô cho việc tƣới ẩm bãi chôn lấp rác, rửa xe ô tô và nƣớc tƣới cây, nƣớc cứu hỏa đƣợc cấp bởi trạm cấp nƣớc dùng giếng khoan để bơm nƣớc công suất 20m3/ngày đêm, xử lý khoảng 5 m3/ngày để cấp nƣớc sinh hoạt.
h/ Hệ thống cấp điện
Xây dựng trạm biến áp 100KVA, để cấp điện cho các nhu cầu sau: - Chiếu sáng đƣờng trên toàn bộ đƣờng dài 1,4 km.
- Chiếu sáng cho bãi chôn lấp rác và đƣờng vào bãi chôn lấp, chiều dài bằng 750 m.
- Điện chiếu sáng sinh hoạt cho phòng làm việc.
- Cấp điện động lực cho khu cấp nƣớc, khu xử lý nƣớc thải.
3.2.2. Công nghệ xử lý rác thải tại bãi rác Đá Mài
Bãi rác Đá Mài sử dụng công nghệ chôn lấp để xử lý rác thải sinh hoạt phát sinh trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, rác hữu cơ (rác phân hủy đƣợc) đƣợc xử lý bằng biện pháp sinh học tự nhiên và loại rác không phân hủy đƣợc bằng cách chôn lấp. Tuy nhiên rác thải rắn chỉ đƣợc phân loại sơ bộ khi xe đổ tập kết rác tại bãi rác (phân loại thủ công), các loại phế thải nhƣ nhựa, kim loại, đinh… đƣợc tách ra khỏi đống rác trƣớc khi ủ rác.
Quy trình ủ rác thải nhằm đảm bảo quá trình phân hủy rác (rác hữu cơ) đƣợc thực hiện trong điều kiện thuận lợi nhất, quy trình ủ rác thải bao gồm những công việc sau
- Rác sinh hoạt đƣợc thu gom hàng ngày đƣa đến bãi ủ rác. Bãi ủ rác đƣợc thiết kế thành từng luồng có đê chắn cao 3m. Rác phải đổ hàng ngày tại nơi quy định, lần lƣợt từ ngày này qua ngày khác, không đổ bừa bãi.
- Sau khi thực hiện dồn rác, lấy than bùn đã nghiền vụn hay phân rác thô phủ lên đống rác một lớp dày khoảng 0,3 m để ủ rác ngay. Điều này làm cho đống rác mới không phát sinh mùi hôi gây khó chịu và chống sâu bọ, ruồi nhặng sản sinh trên đống rác.
- Rác của ngày hôm sau đổ tiếp vị trí rác ngày hôm trƣớc hoặc đổ sang luồng khác.
- Hoạt động đổ rác, ủ rác đƣợc ghi chép lại vào sổ nhật ký đổ rác và đƣợc theo dõi thời gian ủ. Có sơ đồ bãi rác cụ thể để ủ rác theo tháng, theo tuần và theo ngày.
- Bãi rác đƣợc thiết kế đủ rộng nhằm có thể ủ rác đƣợc ít nhất 01 năm, thiết kế đủ chỗ để ủ trong vòng 400 - 500 ngày.
- Trong quá trình ủ rác, luôn giữ độ ẩm để làm tăng hiệu quả phân hủy rác bằng cách bơm nƣớc thải từ ao chứa nƣớc thải của bãi rác tƣới lên những đống rác đang ủ. Bằng phƣơng pháp này làm giảm lƣợng nƣớc thải của bãi rác trong các ao chứa một cách đáng kể, đồng thời làm giảm lƣợng nƣớc thải cần xử lý. Quá trình này cũng tận dụng chất dinh dƣỡng dễ tiêu cho vi sinh vật phân hủy tiếp khối lƣợng rác mới.
- Sau khi ủ rác trong vòng 400 ngày, phân rác hữu cơ sẽ thành mùn. Khi đó mang rác đã ủ ra sàng sẩy, phân loại, tách riêng rác không phân hủy với rác phân hủy.
- Rác phân hủy đƣợc phân thành phân hữu cơ và mùn rác thô. Phân hữu cơ làm phân bón cho cây trồng, mùn rác thô tái sử dụng dùng làm chất phủ để ủ rác.
- Rác không phân hủy sau khi đƣợc tách riêng có thể làm nguyên liệu tái sinh hay mang đi chôn lấp, lƣợng rác thải chôn còn lại sẽ rất ít, góp phần kéo dài tuổi thọ của bãi đổ rác. Loại rác cứng này không còn e ngại gây ô nhiễm đất.
- Quá trình ủ rác phải đủ thời gian để phòng ngừa các loại bệnh truyền nhiễm trực tiếp đến ngƣời lao động hay ngƣời sử dụng phân rác, sau này qua nông sản phẩm.
- Để nâng cao chất lƣợng phân rác sau khi ủ, không đổ rác xây dựng, đất đá vào bãi xử lý rác, đồng thời cố gắng tìm cách chủ động tách riêng rác thủy tinh.
- Phải chôn lấp riêng biệt các rác độc hại (pin, ắc quy, bóng đèn…) và hạn chế tối đa việc để lẫn lộn trong bãi rác nhằm tránh việc gây ô nhiễm nƣớc và nhiễm đất đai. Tuyệt đối nghiêm cấm việc đổ rác bệnh viện vào bãi ủ rác, bắt buộc đổ đúng nơi quy định.
- Việc phân loại rác sau khi thu gom khó thực hiện ngay, do hôi hám và độc hại. Phƣơng án xử lý tại bãi rác Đá Mài đƣa ra việc phân loại thực hiện sau quá trình ủ rác. Tuy nhiên càng phân loại rác kỹ từ đầu thì việc xử lý rác càng dễ dàng và chất lƣợng rác càng cao.
- Đảm bảo duy trì độ ẩm trong rác ủ, đảm bảo tiêu thoát nƣớc đáy bãi bằng hệ thống thu gom và thải nƣớc rỉ rác.
- Nƣớc thải từ bãi rác đƣợc tách riêng với nƣớc mƣa để xử lý nƣớc trƣớc khi thải ra ngoài môi trƣờng hoặc sử dụng tuần hoàn cho quá trình ủ rác.
Hiện tại tổng lƣợng chất thải rắn tiếp nhận tại bãi rác là 130.000 kg/ngày, trong đó rác thải sinh hoạt là 129.860 kg/ngày, còn lại 140 kg/ngày là chất thải rắn nguy hại. Trong chất thải rắn sinh hoạt thì tỷ lệ chất thải rắn hữu cơ đạt khoảng 70 – 80%.
3.1.5. Quy trình công nghệ xử lý nƣớc rác
Nƣớc thải bãi rác công suất lớn nhất: 220 - 250 m3/ngày đêm với các thông số ban đầu:
pH: 5 - 7
BOD5: 2000 - 9000 mg/l COD: 4000 - 15.000 mg/l. SS: 1000 - 3000 mg/l