Mục đích của việc phân tích dòng vật chất MFA là để định lượng dòng chảy của vật chất trong một hệ thống xác định và trong một khoảng thời gian xác định. Nghiên cứu này cung cấp một cái nhìn sâu sắc vào tiềm năng của MFA để xác định
33
dòng chảy của nguyên tố cacbon trong quá trình chôn lấp chất thải sinh hoạt, qua đó đánh giá được tiềm năng thu hồi khí nhà kính CH4, CO2.
Tính toán cân bằng cacbon tại bãi chôn lấp:
Ta có sơ đồ cân bằng cacbon tại bãi chôn lấp như sau:
Hình 5: Sơ đồ cân bằng C trong bãi chôn lấp rác
Tính toán lượng cacbon đầu vào (∑Cin)
Trong các cấu tử hữu cơ của rác thải sinh hoạt, thành phần hóa học của chúng chủ yếu là: C, H, O, N, S và các chất tro. Ta tính toán lượng cacbon đầu vào thông qua thành phần các cấu tử hữu cơ của rác thải sinh hoạt.
Tính toán lượng Cacbon trong nước rỉ rác (∑Cww)
Lượng Cacbon trong nước rỉ rác (∑Cww) được tính toán trên cơ sở phân tích nồng độ tổng cacbon hữu cơ (TOC) của mẫu nước rỉ rác tại bãi chôn lấp rác Phù Lãng và tính toán lưu lượng nước rỉ rác sinh ra theo công thức sau [4]:
Qrirac = M(W1 – W2) + [P(1- R) – E]*A/1000 (2.1) Trong đó:
Qrirac là lượng nước rác sinh ra (m3/ngày).
Cacbon trong
nước rác (∑Cww) Cacbon tích tụ trong bãi chôn lấp (∑CSt)
Cacbon vào bãi chôn lấp (∑Cin)
Cacbon bay
34
M là khối lượng rác trung bình ngày (tấn/ngày) W1 là độ ẩm rác trước khi nén (thường từ 60- 70%) W2 là độ ẩm rác sau khi nén (thường từ 20 – 35%)
P là lượng mưa trung bình ngày trong tháng lớn nhất (mm) R là hệ số thoát nước bề mặt theo bảng 10 dưới đây
E lượng nước bốc hơi (trung bình ở Việt Nam là 5-6 mm/ngày) A là diện tích chôn lấp mỗi ngày (m2/ngày)
Bảng 10: Hệ số thoát nước bề mặt
Loại đất Hệ số thoát nước bề mặt
Đất pha cát độ dốc 0-2% 0,05 – 1 Đất pha cát độ dốc 2-7% 0,1 – 0,15 Đất pha cát độ dốc >7% 0,15 – 0,2 Đất chặt, độ dốc 0-2% 0,13 – 0,17 Đất chặt, độ dốc 2-7% 0,18 – 0,22 Đất chặt, độ dốc >7% 0,25 -0,35 Nguồn [14]
Tính toán lượng cacbon tích tụ (∑CSt)
Theo tài liệu phân tích sản phẩm compost thu được sau quá trình phân hủy chất hữu cơ của Nghiêm Vân Khanh áp dụng vào thực tế điều kiện Việt Nam thì tổng lượng cacbon trong mùn compost thu được là 13,57% theo trọng lượng so với tổng lượng cacbon trong rác thải hữu cơ đem đi nghiên cứu.
Tính toán lượng cbay hơi (∑CV)
Theo phương trình cân bằng vật chất ta có: ∑Cin =∑Cww+∑CV +∑CSt (2.2) Do vậy tổng lượng cacbon bay hơi là ∑CV = ∑Cin - ∑Cww - ∑CSt (2.3)