bộ để đổ rác dài khoảng 300m; nền đường rộng 6,5m, mặt đường rộng 3,5m; kết cấu mặt đường BTXM M200. Đối với bãi chơn lấp: xây dựng bãi chơn lấp cĩ diện tích 2,5ha, đào sâu 5 – 7m theo điều kiện địa hình, địa chất; độ dốc dọc và ngang bãi từ 1 - 6%; Xử lý chống thấm và tiêu thốt nước đáy bãi: lớp sạn (đá dăm) làm tầng lọc, lớp cát bảo vệ chống nứt nẻ, lớp vải kỹ thuật, lớp sét đầm chặt chống thấm. Các cơng trình thốt nước mặt, thốt nước từ rác. Xử lý nước rác bằng phương pháp sinh học với hệ thống hồ xử lý gồm: hồ kỵ khí, hồ hiếu khí, bể lọc thực vật.
CHƯƠNG 4. LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM, THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU GOM VÀ BÃI CHƠN LẤP CHẤT THẢI RẮN ĐƠ THỊ CHO THÀNH PHỐ HUẾ
ĐẾN NĂM 2030
4.1 Lựa chọn địa điểm:
4.1.1 Các nguyên tắc và tiêu chí lựa chọn địa điểm xây dựng bãi chơnlấp: lấp:
Bãi chơn lấp là cơng nghệ đơn giản, tiết kiệm chi phí hơn các phương phác khác, thơiờng được áp dụng ở các nước đang phát triển nhưng địi hỏi cĩ một diện tích đủ lớn và tồn tại nguy cơ gây ơ nhiễm mơi trường. Vì vậy, việc lựa chọn vị trí chơn lấp là hết sức quan trọng làm sao để đảm bảo các yêu cầu về quy mơ, địa chất thủy văn, các vấn đề kinh tế, xã hội… Theo dự thảo hơiớng dẫn của đề tài nghiên cứu về kiểm sốt chất thải rắn của Cục Mơi trường năm 1998 thì việc xây dựng bãi chơn lấp cần thỏa mãn các điều kiện sau:
4.1.2Quy mơ diện tích bãi chơn lấp:
- Quy mơ diện tích bãi chơn lấp được xác định trên cơ sở:
+ Dân số, lượng chất thải hiện tại và tỷ lệ gia tăng dân số, tăng lượng chất thải trong suốt thời gian vận hành bãi chơn lấp.
- Việc thiết kế bãi chơn lấp phải phù hợp với sức chứa của nĩ, ít nhất sử dụng trong 5 đến 10 năm.
- Thiết kế bãi chơn lấp sao cho tổng chiều cao của ơ chơn lấp đạt 15 – 25 m tính từ đáy lên tới đỉnh. Tỷ lệ diện tích xây dựng các cơng trình phụ trợ: đường, đê kè, hệ thống thốt nước, dẫn nước, nhà kho, sân bãi, cơng trình xử lý nước rỉ rác, khí gas, hệ thống hàng rào, cây xanh… chiếm khoảng 25% tổng diện tích bãi chơn lấp.
- Quy mơ bãi chơn lấp cĩ thể lựa chọn theo Thơng tƣ liên tịch số 01/2001/TTLT - BKHCNMT – BXD ban hành ngày 18/01/2001 “Hơiớng dẫn quy định về bảo vệ mơi trường đối với việc lựa chọn, xây dựng và vận hành bãi chơn lấp chất thải rắn”.
4.1.3 Vị trí bãi chơn lấp:
Vị trí phải gần nơi phát sinh chất thải nhưng phải cĩ khoảng cách thích hợp với khu dân cư gần nhất, các yếu tố ảnh hưởng đến các vùng dân cư này là mức độ độc hại của loại chất thải, điều kiện hơiớng giĩ, nguy cơ gây lụt lội…
Địa điểm bãi chơn lấp phải cách xa sân bay, khu dân cư… là khu vực đất trống vắng, cĩ hệ thống giao thơng thuận lợi, cách hệ thống nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất, chế biến lương thực, thực phẩm ít nhất 1000m.
Cần đặc biệt lƣu ý các vấn đề sau: + Bãi chơn lấp khơng đặt ở khu vực ngập lụt. + Khơng đạt ở nơi cĩ tiềm năng nước ngầm lớn.
+ Bãi chơn lấp cĩ một vùng đệm rộng ít nhất 50m bao bọc xung quanh.
+ Bãi chơn lấp phải hịa nhập với mơi trường tổng quan trong vịng bán kính 1000m. Bảng 4. 1 khoảng cách tối thiểu từ BCL tới các cơng trình
4.1.4 Phân tích lựa chọn địa điểm:
Dựa vào các nguyên tác lựa chọn vị trí bãi chơn lấp, tham khảo Quyết định số 2298/QĐ-UBND của Ủy ban Nhân Dân tỉnh Thừa Thiên – Huế “về việc phê duyêt Quy hoạch hệ thống thu gom , xử lý chất thải rắn của tỉnh Thừa Thiên Huế đến năm 2010, định hơiớng đến năm 2020” lƣa chọn vị trí phù hợp để xây dựng bãi chơn lấp chất thải rắn đơ thị cho thành phố Huế là tại giáp ranh giữa xã Phú Sơn - thị trấn Phú Bài, huyện Hương Thủy cĩ cự ly vận chuyển từ nơi xa nhất đến khu xử lý
4.2 Thiết kế hệ thống thu gom:
Các số liệu tính tốn:
+ Số dân: 189.829 người, tỷ lệ gia tăng dân số hàng năm: 1,2 %/năm.
+ Hệ số phát thải chất thải rắn: 0,7 kg/người/ngày, Lượng rác gia tăng hàng năm: 6%.
+ Tỷ lệ thu gom 75%, sử dụng thùng chứa thể tích 660 lít, độ bền 6 năm. + Hệ thống thu gom làm việc 8h/ngày, hệ số ngồi hành trình 0,12.
Dự báo dân số theo từng năm từ 2011 đến 2030:
Bảng 4. 2 Dự báo dân số Thành phố Huế từ 2011 đến 2030 Năm Dân số (người) Năm Dân số (người)
2011 189.829 2021 213.879 2012 192.107 2022 216.445 2013 194.412 2023 219.043 2014 196.745 2024 221.671 2015 199.106 2025 224.331 2016 201.495 2026 227.023 2017 203.913 2027 229.747 2018 206.360 2028 232.504 2019 208.837 2029 235.295 2020 211.343 2030 238.118
Năm 2011: Lượng rác = hệ số phát thải x số dân năm 2011 x 365 Các năm tiếp theo thì lượng rác tăng thêm 6% so với năm trƣớc đĩ:
Li = Li-1 × 1,06
Bảng 4. 3 Dự báo lượng chất thải rắn đơ thị phát sinh hàng năm Năm Lượng rác (kg/năm) Năm Lượng rác (kg/năm) 2011 48.501.310 2021 86.858.458 2012 51.411.388 2022 92.069.966 2013 54.496.071 2023 97.594.164 2014 57.765.836 2024 103.449.814 2015 61.231.786 2025 109.656.803 2016 64.905.693 2026 116.236.211 2017 68.800.034 2027 123.210.383 2018 72.928.037 2028 130.603.006 2019 77.303.719 2029 138.439.187 2020 81.941.942 2030 146.745.538 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tổng lượng rác phát sinh trong 20 năm: 1.784.149.344 kg = 1.784.149 tấn Lượng rác thu go m được:
Lượng rác thu gom = lượng rác phát sinh × tỷ lệ thu gom (0,75) Bảng 4. 4 Lượng rác thu gom ở Thành phố Huế Năm Lượng rác thu gom (kg/năm) Lượng rác thu gom (kg/ngày) Năm Lượng rác thu gom (kg/năm) Lượng rác thu gom (kg/ngày)
2011 36.375.982 99.660 2021 65.143.844 178.476 2012 38.558.541 105.640 2022 69.052.474 189.185 2013 40.872.054 111.978 2023 73.195.623 200.536 2014 43.324.377 118.697 2024 77.587.360 212.568 2015 45.923.839 125.819 2025 82.242.602 225.322 2016 48.679.270 133.368 2026 87.177.158 238.842 2017 51.600.026 141.370 2027 92.407.787 253.172 2018 54.696.027 149.852 2028 97.952.255 268.362 2019 57.977.789 158.843 2029 103.829.390 284.464 2020 61.456.456 168.374 2030 110.059.153 301.532
Tổng lượng rác thu gom trong 20 năm: 1.338.122.008 kg = 1.338.122 tấn.
Tính tốn hệ thống thu gom năm 2011:
- Các số liệu và điều kiện tính tốn số lượng thùng rác: + Diện tích của thành phố là S = 83,3 km2.
+ Sử dụng hệ thống thùng cố định.
+ Mỗi vị trí đặt 1 thùng rác, khoảng cách giữa các thùng rác là như nhau. + Thu gom mỗi ngày 1 lần.
+ Lượng rác thu gom: 99.660 kg/ngày. + Khối lượng riêng của rác là 272 kg/m3.
+ Mỗi thùng rác cĩ thể tích Vt= 660 l = 0,66 m3, chọn hệ số sử dụng thùng là ft = 0,8 (80%).
Thể tích rác thu gom trong 1 ngày là: Vr=L/d = 99.660/272 = 366,4 m3. Nếu tiến hành thu gom rác hàng ngày thì số thùng rác cần thiết là:
Số thùng: N Vr/ (Vt × ft) = 366,4 / ( 0,66 × 0,8) = 694 (thùng). Mật độ thùng rác: N/S = 694/83,3 = 8,33 thùng/km2.
Xét trung bình khoảng cách giữa các thùng bằng nhau nên trên 1 km chiều dài đường phố sẽ cĩ 8,33 = 2,886 thùng.
Khoảng cách giữa các thùng rác là D = 1000/2,886 = 346m = 0,346 km - Tính tốn số xe thu gom rác:
Số liệu và điều kiện tính tốn: + Sử dụng xe cĩ dung tích Vxe 6m3. + Hệ số nén rác của xe là r = 1,5 lần.
+ Khoảng cách trung bình từ nơi thu gom đến bãi chơn lấp là s = 15km. + Thời gian bốc xếp 1 thùng rác lên xe là Tbốc xếp lên xe = 6 phút = 0,1 h. + Thời gian xe chờ đổ rác ở bãi chơn lấp là Tbãi = 6 phút = 0,1 h. + Vận tốc trung bình của xe thu gom là vtb = 30 km/h.
+ Hệ số ngồi hành trình W = 0,15.
- Tính tốn thời gian yêu cầu cho 1 chuyến xe: Tyêu cầu = (Tbx + Tbãi + x/ vtb) × 1/ (1-W) (*)
Trong đĩ: Tbx là tổng thời gian cần cĩ để 1 xe bốc xếp hết số thùng rác cho đến khi đầy xe và thời gian để xe di chuyền giữa các thùng rác cần bốc xếp.
X là cự ly di chuyển từ nơi thu gom đến BCL và quay về (x = 2s = 30 km) Tbx = Nt × Tbốc xếp lên xe + (Np -1) Thành trình (**)
Trong đĩ: Nt là số thùng rác cần bốc xếp cho đầy 1 xe.
Nt = Vxe × r / (Vt × ft) = 6 × 1,5 / (0,66 × 0,8) = 17 thùng. Np là số khoảng cách giữa các thùng cần bốc xêp cho đầy 1 xe. Np = Nt – 1 = 17 – 1 = 16 (khoảng cách).
Thành trình là thời gian xe cần để di chuyển giữa các thùng rác. Thành trình = D / vtb = 0,346 / 30 = 0,012 (h).
Thế các số liệu vào cơng thức (**) ta cĩ: Tbx = 17 × 0,1 + 16 × 0,012 = 1,89 (h) Thế Tbx vào cơng thức (*) ta cĩ: Tyêu cầu = (Tbx + Tbãi + x/ vtb) × 1/ (1-W)
= (1,89 + 0,1 + 30/30) × 1/ (1-0,15) = 3,52 (h)
Mỗi ngày 1 xe làm việc 8 h, nghỉ ngơi 8 × 0,12 = 0,96 h, vậy thời gian làm việc thực tế là: 8- 0,96 = 7,04 (h).
Mỗi chuyến xe cần khoảng thời gian là 3,52 h, vậy 1 ngày 1 xe sẽ thu gom được: 7,04/3,52 = 2 chuyến.
Mặt khác, mỗi chuyến xe thu gom được 17 thùng, trong khi tổng số thùng là 694 thùng tổng số chuyến yêu cầu là: 694/ 17 = 40,8 chuyến, lấy trịn 41 chuyến xe.
Vậy số xe cần thiết là: 41/2 = 20,5 xe = 21 xe.
Xem xét khoảng cách giữa nơi thu gom và bãi chơn lấp trung bình là 15 km là khoảng cách khơng lớn, hàng ngày cần chuyên chở khoảng 100 tấn rác, trong thành phố mật độ dân cư khá đơng nên khoảng cách giữa các vị trí cần thu gom gần (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
nhau thì khơng cần thiết phải xây dựng trạm trung chuyển, cĩ thể bỏ qua phương án xây dựng trạm trung chuyển.
4.3 Tính tốn thiết kế bãi chơn lấp:4.3.1 Tính diện tích bãi chơn lấp: 4.3.1 Tính diện tích bãi chơn lấp:
Số liệu, điều kiện tính tốn:
+ Tổng lượng rác thu gom trong 20 năm: 1.338.122.008 kg = 1.338.122 tấn. + Khối lượng rác đem chơn lấp = 95% khối lượng thu gom:
1.338.122 x 0,95 = 1.271.216 tấn.
+ Rác thải được đƣa đên bãi chơn lấp sẽ được đầm nén kỹ để tỷ trọng đạt tới 0,52 – 0,8 tấn/m3, chọn d = 0,8 m3.
+ Ơ chơn lấp được tiến hành lấp 1 lớp rác 2- 2,2 m (chọn 2m) thì phủ 1 lớp phủ trung gian (bằng đất) dày 0,2m.
+ Giả sử ơ chơn lấp cĩ tiết diện đứng gồm 2 hình thang.
a2 h2 600 a 450 h1 a1
Hình 4 . 1 Tiết diện đứng của ơ chơn lấp Thể tích rác thải cần chiếm chỗ là: Wtc = Mtg / b
Trong đĩ:
Wtc : thể tích rác thải cần chiếm chỗ trong bãi chơn lấp b : tỷ trọng chất thải rắn, b = 0,8 tấn/m3
Wtc = 1.338.122 × 0,95 /0,8 = 1.589.019,9 (m3)
Chọn chiều cao lý thuyết của ơ chơn lấp là D = 15 m= 1500 cm, lớp chất thải rắn (rác) dr = 200 cm và lớp đất phủ xen kẽ dd = 20
cm. Số lớp rác chơn lấp (L) trong 1 ơ chơn lấp: L = D/ (dr+ dd)
= 1500/(200 + 20)
= 6,82 lớp. Lấy trịn 6 lớp rác Chiều cao hữu dụng chứa rác:
d1 = dr × L = 2 × 6 = 12 (m) Chiều cao của các lớp đất phủ:
d2 = dd × L
= 0,2 × 5 = 1 m
Diện tích hữu dụng cần thiết để chơn hết lượng rác tính tốn: Stc = Wtc/d1
= 132.418,33( m2) = 13,2 (ha)
Nếu diện tích đất sử dụng xây dựng các cơng trình phụ trợ là 25% thì tổng diện tích bãi chơn lấp sẽ là 13,2 x (1+0.25)= 16,5ha.
4.3.2 tính tốn diện tích các ơ chơn lấp:
Theo số liệu tính tốn, khơi lượng chất thải rắn từ năm 2011 – 2030 là 1.338.122 tấn và thời gian sử dụng bãi chơn lấp là 20 năm. Diện tích sử dụng để chơn lấp là 13,2 ha, sẽ xây dựng 12 ơ chơn lấp cĩ diện tích, kích thước bằng nhau. Các ơ chơn lấp sẽ được sử dụng theo thứ tự đánh số từ 1 đến 12, ơ này lấp đầy sẽ sử dụng ơ tiếp theo.
Khối lượng chất thải rắn chơn trong một ơ: 1.271.216 / 12 = 105.934,7 (tấn)
Thể tích chất thải rắn trong một ơ: 105.934,7 / 0,8= 132.418,3 (m3) Thể tích của một ơ chơn lấp cĩ thể tính như sau:
Vơ = VI + VII (***)
VI = 1/3 h1{a1b1 + ab + (a1b1ab )1/2} VII = 1/3 h2 {a2b2 + ab + (a2b2ab)1/2}
Trong đĩ: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
VI : Thể tích phần chìm của ơ chơn lấp. VII : Thể tích phần nổi của ơ chơn lấp
h1 : Chiều cao phần chìm của ơ chơn lấp (lấy = 5m) h2 : Chiều cao phần nổi của ơ chơn lấp (lấy = 10m)
a,b : Chiều dài, chiều rộng miệng ơ chơn lấp a1,b1 : Chiều dài, chiều rộng đáy dưới ơ chơn lấp a2,b2 : Chiều dài, chiều rộng đáy trên ơ chơn lấp
Ta cĩ: a1 = a - 2h1 = a - 10 a2 = a - 2h2 cotg600 = a - 11,55 b1 = b- 2h1 = b - 10 b2 = b - 2h2 cotg600 = b – 11,55 Vơ = Vrác + Vvật liệu phủ Vvật liệu phủ / Vrác = d2 × 100% / d1 = 100 / 12= 8,3 % Nên: Vvật liệu phủ = 8,3% Vrác Vơ = 108,3% Vrác = 132.418,3 × 1,083 = 143.409 (m3) Chọn: a = 110 m b = 100m diện tích Sơ = 11.000 (m2) = 1,1 ha Ta sẽ cĩ: a1 = 100 m b1 = 90m
a2 = 98,45m b2 = 88,45m
Tính Vơ theo cơng thức (***) ta cĩ: Vơ = 148.233,1 (m3)
Vậy 12 ơ chơn lấp cĩ diện tích là: 11.000 × 12 = 132.000 (m2)
= 13,2 (ha) Thi cơng ơ chơn lấp cĩ:
- Chiều dài mặt ơ: 110m - Chiều dài đáy ơ: 100m - Chiều rơng mặt ơ: 100m - Chiều rộng đáy ơ: 90m
- Chiều cao ơ: 5m (phần chìm).
4.3.3 Lớp chống thấm:
Lớp lĩt đáy: (bố trí từ dưới lên)
+ Đất nền ở đáy và 2 bên thành được đầm nén kỹ. + Lớp đất sét dày: 0,6m (hệ số thấm nước >10-7cm/s). + Lớp vải địa chất chống thấm: 0,002 m.
+ Lớp cát dày: 0,2m
+ Lớp sỏi và đường ống thu gom nước rỉ rác dày: 0,2m
+ Lớp vải địa chất 2 (cho nước rỉ rác chảy qua được) dày: 0,002m + Lớp đất bảo vệ dày: 0,3m
Tổng chiều dày: 1,304m. Lớp phủ bề mặt: (bố trí từ dưới lên)
+ Lớp đất sét dày: 0,6m.
+ Lớp vải địa chất chống thấm dày: 0,002m. + Lớp cát thốt nước dày: 0,2m
+ Lớp đất trồng cỏ dày: 0,4m Tổng chiều dày: 1,202 m.
Lớp rác và đất phủ trung gian theo tính tốn phần trên dày: 13m.
Tổng chiều cao của ơ chơn lấp: 13 + 1,304 + 1,202 = 15,506 (m)
Ống thu khí Lớp phủ bề mặt ` Lớp đất trồng Lớp cát thoát Lớp vải địa chất lớp chống thấm HDPE Lớp đất 0,6m Lớp rác thứ n Lớp rác và đất phủ Lớp phủ trung gian (0,2m) Lớp rác thứ Lớp đáy chống thấm Lớp rác thứ 1 Lớp đất bảo vệ L(ơ0ù,p3mva) ûi địa chất 2 Lớp sỏi + đường ống (0,2m) Lớp cát
Hình4. 2 Cấu tạo ơ chơn lấp
Lớp vải địa chất Lớp chống thấm HDPE 1.5mm
Lớp sét chống thấm
1
4.3.4.1 Lượng nước rỉ rác sinh ra:
Nước rỉ rác sinh ra chủ yếu là do nước cĩ sẵn trong rác chảy ra do bị nén, nước mƣa khi chưa lấp đầy ơ chơn lấp, một phần nhỏ là do quá trình phân hủy các chất trong chất thải.
Số liệu tính tốn: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Khối lượng rác trung bình ngày: M = 1.338.122 / (20 ×365) = 183,3 tấn/ngày. + Lượng mƣa ngày trong tháng lớn nhất:
Lượng mƣa: 2500mm/năm, tháng 11 mƣa nhiều nhất: 2500 × 0,3 = 750 mm/ tháng. Lượng mƣa ngày lớn nhất: P = 750/30 = 25mm/ngày = 0,025 m/ngày.
+ Độ ẩm trung bình
Bảng 4. 5 Thành phần rác thải đơ thị ở Thành phố Huế
STT Thành phần Khối lượng m (%) Độ ẩm p (%) 1 Thực phẩm thừa 79 70 2 Giấy 6 6 3 Nhựa, linon 9,03 2 4 Cành cây, mảnh vụn 1,2 10
5 Vải, cao su, hữu cơ tổng hợp 0,15 2