cách tiếp cận phân tích dòng vật chất
Kết quả phân tích khả năng thu hồi khí metan, cacbon dioxit tại Quế Võ được tính toán theo công nghệ chôn lấp chất thải hợp vệ sinh.
Tính toán lượng cacbon đầu vào (∑Cin)
Dựa theo số liệu của các Bảng 7- Thành phần nguyên tố của rác thải sinh hoạt và Bảng 13 - Thành phần của RTSH tại huyện Quế Võ, ta tính được tổng lượng cacbon đầu vào bãi chôn lấp RTSH Phù Lãng bằng ∑Cin = 26,1 (tấn/ngày)
Tính toán lượng cacbon trong nước rỉ rác (∑Cww)
Áp dụng công thức 2.1, với các thông số của bãi rác Phù Lãng như sau: Khối lượng rác trung bình ngày M = 63,4 tấn/ngày
Độ ẩm rác sau khi nén W2 = 20% Độ ẩm rác trước khi nén W1 = 60%
Lượng mưa trung bình ngày trong tháng lớn nhất P = 10 mm Hệ số thoát nước bề mặt R = 0,15
42
Lượng nước bốc hơi E = 6 mm/ngày
A là diện tích chôn lấp mỗi ngày 75 m2/ngày Do đó ta tính được lưu lượng nước rỉ rác là
Qrirac = 63,4(60 – 20) + [10(1- 0,15) – 6]*75/1000 = 2538 (m3/ngày)
Theo số liệu phân tích tại trung tâm quan trắc tài nguyên môi trường tỉnh Bắc Ninh thì tổng Cacbon hữu cơ trong nước rỉ rác TOC = 6000 mg/lit = 6 kg/m3. Do vậy ta tính được lượng Cacbon trong nước rỉ rác ∑Cww = 15228 kg/ngày = 15,228 tấn/ngày.
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 (năm 2012) 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.
Theo số liệu tính toán tương tự phần tính toán lượng cacbon đầu vào, nhưng chỉ tính riêng cho cacbon hữu cơ ta có kết quả lượng cacbon hữu cơ đầu vào là ∑COr = 19 tấn/ ngày. Do vậy lượng cacbon tích tụ là ∑CSt = 2,6 tấn/ngày.
Tính toán lượng cacbon bay hơi (∑CV)
Theo phương trình cân bằng vật chất ta có: ∑Cin =∑Cww+∑CV +∑CSt Do vậy tổng lượng cacbon bay hơi là
∑CV = ∑Cin - ∑Cww - ∑CSt = 26,1 – 15,228 – 2,6 = 8,272 tấn/ngày.
Vì vậy ta có cân bằng cacbon cho bãi chôn lấp rác Phù Lãng, huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh như sau:
43
Hình 7: Cân bằng cacbon cho bãi chôn lấp rác Phù Lãng, Quế Võ, Bắc Ninh.
Nhận xét:
Từ kết quả tính toán ở trên ta có thể tính được lượng cacbon chuyển hóa thành dạng hơi là ∑Cv = 8,272 tấn/ngày chiếm 31,7% so với lượng cacbon đầu vào.
Theo Nguyễn Văn Phước (2008), dưới điều kiện bình thường lượng khí sinh ra từ chất hữu cơ phân hủy nhanh (chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học) trong bãi chôn lấp hợp vệ sinh là trong vòng 5 năm và lượng khí sinh ra cực đại vào cuối năm thứ nhất. Và tỷ lệ phần trăm về thể tích cuối năm thứ nhất của các khí CH4, CO2 lần lượt là 47% và 53% [5].
Mà tỷ lệ phần trăm về thể tích cũng là tỷ lệ phần trăm về số mol vì vậy ta tính được lượng khí CH4, CO2 phát sinh trong năm 2014 của bãi chôn lấp Phù Lãng lần lượt là 1890 tấn và 5873 tấn.
Cacbon trong nước rác (∑Cww = 15,228 tấn/ngày)
Cacbon tích tụ
trong bãi chôn lấp
(∑CSt = 2,6
tấn/ngày) Cacbon vào bãi chôn lấp
(∑Cin = 26,1 tấn/ngày)
Cacbon bay hơi (∑Cv = 8,272 tấn/ngày)
44
3.3. Đề xuất công nghệ phù hợp để xử lý rác thải sinh hoạt và thu hồi khí nhà kính (CH4, CO2) cho địa bàn nghiên cứu