Tính toán hệ thống ủ phân hữu cơ:
Lượng chất thải hữu cơ,vô cơ của Thành phố A được thể hiện trong bảng 5.1
Bảng 5.1 Dự báo khối lượng chất thải hữu cơ ,vô cơ phát sinh của Thành phố A.
Năm Lượng Chất Thải Rắn Thu Gom (kg/ngd) Hữu Cơ (Thực Phẩm, Sản Phẩm Vườn) (tấn) Vô Cơ (Các thành phần CTR còn lại) (tấn) 1 1 9,576.56 3,072.54 4,072.90 2 1 9,968.09 3,133.99 4,154.36 3 2 0,367.45 3,196.67 4,237.45 4 2 0,774.80 3,260.60 4,322.20
5 2 1,190.29 3,325.82 4,408.64 6 2 1,614.10 3,392.33 4,496.81 7 2 2,046.38 3,460.18 4,586.75 8 2 2,487.31 3,529.38 4,678.48 9 2 2,937.05 3,599.97 4,772.05 10 2 3,395.80 3,671.97 4,867.50
Dây chuyền công nghệ ủ sinh học được áp dụng theo công nghệ đang được áp dụng chủ yếu ở Việt Nam là: công nghệ ủ đống tĩnh có thổi khí cưỡng bức. Toàn bộ dây chuyền công nghệ được mô tả như sau:
Đầu tiên rác thải được đưa vào nhà máy qua cầu cân để xác định khối lượng rác thải rồi được đưa thẳng vào khu tiếp nhận, rác được phun dung dịch EM để khử mùi và khử độc. Từ khu tiếp nhận rác, dùng máy xúc để nạp liệu đều đặn vào băng chuyền xử lý rác. Do rác thải hữu cơ đã được phân loại tại nguồn nên công đoạn phân loại rác cá biệt bằng tay là việc tối cần thiết để đảm bảo cho dây chuyền xử lý rác có hỗn hợp thuần nhất hơn , loại bỏ số ít tạp chất còn sót lại. Sau đó, rác được đưa vào máy cắt xé rác để giảm kích thước. Sau đó, rác được đưa qua băng tải từ tính để tách lọc kim loại. Tiếp đó rác được đưa tới thiết bị tuyển, tại đây các tạp chất có kích thước lớn sẽ được loại ra khỏi hỗn hợp. Rác hữu cơ còn lại được phối trộn vi sinh tại nhà đảo trộn. Sau đó, hỗn hợp rác được đưa vào khu ủ thô có kiểm soát về cấp khí và độ ẩm. Nước rác phần bay hơi, phần thu hồi phải lọt xuống dưới ghi bể được xử lý bổ sung vào bể ủ cùng với bùn bể phốt. Cấp khí được tự động hoá. Sau đó ủ chín khoảng 10 –15 ngày, thành phần hữu cơ được xử lý, bổ sung độ ẩm, đo trộn để oxy tự nhiên tiếp tục oxy hoá.
Sau đó rác được đưa vào nhà tinh chế sau đó được đưa vào khu hoàn thiện đóng bao. Trong công đoạn đóng bao này người ta thêm các chất vi lượng (N, P, K) vào
phân vi sinh để tăng chất lượng của phân bón. Tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà người ta thêm số lượng chủng loại cho phù hợp.
Thiết kế các công trình trong nhà máy xử lí rác thải
a.Cân điện tử
Được đặt ở ngoài, gần cổng chính cho xe vào của nhà máy để có thể kiểm tra khối lượng rác được vận chuyển vào hàng ngày. Mặt bằng của cân điện tử phải đủ chỗ cho một xe rác lớn đứng:
- Trọng lượng cân tối đa 30 tấn - Ghi mã, tổng hợp in qua vi tính
- Kích thước của cân 8000 ×3500 × 500mm
b. Nhà tập kết rác
Diện tích tối thiểu của nhà tập kết rác phải dựa vào thể tích rác công suất của nhà máy trong một ngày đêm.
Diện tích sàn cần tối thiểu của nhà tập kết chất thải rắn là
Ftn= h
Wdt
(m2) Trong đó:
Wdt: Là thể tích rác hữu cơ thu gom được trong một ngày đêm, Wdt = 11 (m3/ng.đ)
h: Chiều cao của đống rác, cao từ 1-3 m, lấy h = 1 (m) Ftn: Là diện tích tối thiểu cần thiết của sàn tập kết
Diện tích sàn cần tối thiểu là: Ftn= h
Wdt
= 11 /1 = 11(m2)
Thiết kế sân tập kết có kích thước 6x3 m2 (dữ trữ khả năng tăng lượng rác vào giai đoạn cuối) .
c.Nhà phân loại rác.
Nhà phân loại rác phải đảm bảo diện tích để lắp đặt các băng tải phân loại và băng tải phân phối đến sân đảo trộn, lấy khoảng bằng 2- 5% tổng diện tích mặt bằng xây dựng nhà máy.
Nhà máy được xử lý theo công nghệ ủ đống tĩnh có thổi khí cưỡng bức, thời gian ủ 42 ngày. Vì vậy phải xây dựng và có phương pháp vận hành hợp lý để có thể đảm bảo số bể ủ. Theo dự báo, sau quá trình đảo trộn với phân bùn thì khối lượng rác hữu cơ là:
Rhc = 11+11/7 = 12.6 tấn ≈
25 m3
Xây dựng bể ủ có kích thước như sau, h = 1,5(m), l = 6 (m), b = 2(m). Thể tích của một bể ủ là: V= h.l.b =1,5 x 6 x 2 = 18 m3
Số bể ủ cần thiết trong một ngày là: : B
R
V V n=
= 25/18 =1,38 (bể) Ta chọn 2 bể ủ và chiều cao bể ủ thay đổi không đáng kể
Như vậy, số bể ủ cần thiết để chứa được lượng rác trong 42 ngày là: N = n ×
T (bể)
Trong đó:
N: Tổng số bể cần thiết phải có, (bể)
n: Số bể cần để ủ khối lượng rác của một ngày, n= 2 (bể)
T: Chu kỳ ủ, T = 42 (ngày)
N = 2×
42 = 84 (bể)
Vậy hệ số chu kỳ trong năm là: α
= = = 365 365 8,69 42 T Trong đó: - α
: Là số lần ủ trong một năm (hay gọi là hệ số chu kỳ ủ) (lần)
- 365: Số ngày trong năm (năm) Diện tích mặt bằng mỗi bể ủ là:
Fb = b×l
(m2)
Trong đó:
b: Chiều rộng của bể ủ, (m); l: Chiều dài của bể ủ, (m); Diện tích mặt bằng mỗi bể ủ là:
Fb = b × l = 1,5×7 = 10,5 (m2)
Xây 2 dãy nhà ủ mỗi nhà ủ có bao gồm 42 bể ủ. Khoảng cách giữa các bể là 0,5m, giữa 2 dãy là 3m. Chọn diện tích nhà ủ thô là 83,5 x 17m
c/ Tính toán thiết kế nhà ủ tinh, đóng bao và lưu chứa sản phẩm
Rác đã qua khâu ủ thô, được đưa vào nhà ủ chín để kết thúc quá trình phân huỷ xenluloza. Tại khu vực này các đống ủ được thường xuyên theo dõi: nhiệt độ, độ ẩm và oxi, để tiến hành điều chỉnh các thông số trên các đống ủ được đảo trộn theo đúng kỹ thuật.
- Rác sau khi ra khỏi nhà ủ thô có độ ẩm là 10 – 15%, được tập kết vào khu ủ tinh bằng xe xúc lật. Sau khi đưa sang nhà ủ tinh, phải bổ sung độ ẩm đảm bảo độ ẩm lớn hơn 35% khi vào ủ tinh.
- Lượng mùn từ nhà ủ thô đưa sang được tính theo công thức: Wmùn =α .Wrác
Trong đó:
- Wmùn: thể tích mùn thô sau quá trình ủ, m3 - Wrác: Thể tích rác hữu cơ đưa vào ủ, 11 (m3)
- α : là tỷ lệ mùn còn lại sau quá trình ủ, do mất nước, do chuyển hoá vi sinh, lấy α = 0,7.
Wmùn = 0,7 x 11= 7,7 (m3)
Nhà ủ chín đươc thiết kế để ủ trong 12 ngày, nên nhà ủ chín phải đảm bảo sức chứa một lượng mùn là: W = 7,7 x 12 = 92,4 (m3).
Vì lượng mùn trong mỗi mẻ ủ thô phải được tách biệt trong quá trình ủ chín, nên một mẻ ủ tinh có lượng mùn chính là lượng mùn sinh ra của một mẻ ủ thô. Vậy thể tích mùn của một mẻ ủ tinh là 7,7 m3. Mùn trong nhà ủ tinh được đánh thành các đống ủ hình tam giác có kích thước như sau: Chiều cao h = 1,5 m; Chiều rộng đống ủ b =3 m; Chiều dài của đống ủ l = 5m.
Thể tích mùn của một đống ủ là: Vđống =(1,5× 3×
5)/2=11,25 (m3) Ta cần 92,4/ 11,25 =8,21. số đống ủ cần thiết là 8 đống
Khoảng cách giữa các đống ủ là 2m
Sau khi ủ tinh trong 2 tuần thì lượng phân thành quả chỉ còn lại 10% so với khối lượng ban đầu , tức là còn 1,2 m3/ngày
Đóng bao thành phẩm Tinh chế mùn hữu cơ
Phễu nạp liệu Phễu nạp liệu N,P,K Máy trộn Sàng rung Máy đóng bao Chôn lấp Sàng lồng
Mùn loại BMáy tuyển tỷ trọng bằng gióMùn loại A
Vậy khu vực tinh chế và đóng gói sẽ có diện tích là 10×15 m Khu vực lưu trưc sản phẩm là 15×10 m
Xây dựng nhà ủ thô + đóng gói + lưu trữ sản phẩm có kích thước 30 × 24m Sơ đồ công nghệ khu tinh chế và đóng bao được thể hiện ở hình 3.3
Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ khu tinh chế và đóng bao
Thiết kế kĩ thuật bãi chôn lấp.
Quá trình thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị được tiến hành theo thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT - BKHCNMT - BXD ra ngày 18.1.2001
Thiết kế ô chôn lấp
Trong mỗi bãi chôn lấp chất thải rắn, thường thiết kế số ô chôn lấp phù hợp với công suất của bãi chôn lấp và các điều kiện thực tế của địa phương.
Kích thước của ô chôn lấp nên thiết kế sao cho mỗi ô chôn lấp có thời gian vận hành không quá 3 năm phải đóng cửa và chuyển sang ô chôn lấp mới.
Các ô nên được ngăn cách với nhau bởi các con đê và trồng cây xanh để hạn chế ô nhiễm và tạo cảnh quan môi trường.
Bãi chôn lấp được lựa chọn là bãi chôn lấp nổi hoàn toàn. Đê bao đắp cao 5m.
Chiều rộng mặt đê là 5m.
Các thông số của ô chôn lấp bao gồm: chiều sâu, độ dốc đáy ô và độ dốc vách.
Yêu cầu về chiều sâu và chiều cao ô chôn lấp.
Chiều sâu là khoảng cách từ đáy ô tới mặt đất tự nhiên, còn chiều cao của ô là khoảng càch từ mặt ô chôn lấp tới mặt đất hiện tại. Tổng chiều sâu và chiều cao được gọi là chiều sâu tổng thể.
Chiều sâu và chiều cao ô chôn lấp được xác định trên cơ sở các yếu tố phụ thuộc sau:
- Chiều sâu tổng thể càng lớn sẽ cho phép giảm được diện tích mặt bằng cần thiết cho việc chôn lấp. Hay nói cách khác, chiều sâu tổng thể càng lớn sẽ kéo dài được thời gian sử dụng của bãi chôn lấp.
- Chiều sâu của ô chôn lấp không được quá sâu, mặt đáy của ô chôn lấp và các công trình xây dựng phụ trợ phải cao hơn mực nước ngầm ít nhất 1m.
- Chiều sâu lớn sẽ kéo theo phải xây dựng các hệ thống thu gom và xử lý nước rác từ bãi sẽ sâu, gây tốn kém.
Chiều cao mỗi ô chôn lấp sẽ kéo theo chiều cao của các công trình phụ trợ như đường vận chuyển, hệ thống thoát nước mưa, đê bao,.. và đất để nâng chiều cao.
Cao độ san nền khu vực xây dựng khu xử lý : +10m Mực nước ngầm: - 16 m
Như vậy, địa hình tương đối bằng phẳng.
Với chiều sâu tính từ mực nước ngầm tới mặt bằng san nền là : 10m. So với cao độ mặt đất tự nhiên., ta có: