Đồ án quản lý và xử lý chất thải rắn

Tại các bãi đổ rác, nước rò rỉ và khí bãi rác là mối đe dọa đối với nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực. Khối lượng chất thải rắn của các khu đô thị ngày càng gia tăng nhanh chóng theo tốc độ gia tăng dân số, và phát triển kinh tế xã hội. Lượng chất thải rắn nếu không được xử lý tốt sẽ dẫn đến hàng loạt các hậu quả môi trường không thể lường trước được. Vấn đề rác thải và xử lý rác thải trở thành một vấn đề bức xúc đối với chúng ta hiện nay. Tính toán thiết kế hệ thống thu gom và xử lý Chất thải rắn hiện nay là vấn đề cấp bách để nhằm đảm bảo công tác Quản lý Chất thải rắn và Chất thải nguy hại đạt được sự hiệu quả cao nhất.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

HOÀNG QUỐC HUY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN VÀ

CHẤT THẢI NGUY HẠI

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Môi trường

Mã ngành: 751 04 06

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN VÀ

CHẤT THẢI NGUY HẠI

Sinh viên thực hiện: Hoàng Quốc Huy

Lớp : ĐH8M2

Mã sinh viên : 1811071402

Giảng viên giảng dạy: Ths Phạm Đức Tiến

Hà Nội, tháng 9, năm 2021

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN VẠCH TUYẾN THU GOM 2

1.1 Hình thức thu gom 2

1.2 Tính lượng CTR thu gom được trong toàn khu vực 3

1.3 Vạch tuyến thu gom 5

CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN GIAI ĐOẠN 2021 – 2031 20

2.1 Các phương pháp xử lý chất thải rắn 20

2.2 Đề xuất 2 phương án xử lý 26

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 31

3.1 Tính toán phương án 1 31

3.2 Tính toán phương án 2 44

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

MỞ ĐẦU

Môi trường là một trong những yếu tố vô cùng quan trọng và cần thiết với mỗi con người và mỗi quốc gia Nó là nền tảng của sự tồn tại và phát triển bền vững của xã hội, bất cứ hoạt động gì của con người cũng diễn ra trong môi trường và vì thế nó có những tác động nhất định tới môi trường

Trong tiến trình toàn cầu hóa ngày càng gia tăng, mối quan tâm của thế giới về vấn đề bảo vệ môi trường cũng được nâng cao rỗ rệt Ô nhiễm môi trường đã trở thành vấn đề toàn cầu mà không phải của riêng quốc gia hoặc vùng lãnh thổ nào Phát triển bền vững là xu hướng chung của các nước , phát triển bền vững gắn liền với bảo vệ môi trường

Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường, trong đó ô nhiễm môi trường do chất thải rắn là vấn đề khó giải quyết nhất Từ các hoạt động sinh hoạt cho đến sản xuất đều phát sinh một lượng lớn chất thải rắn và cần có phương pháp xử lý phù hợp

Tại các bãi đổ rác, nước rò rỉ và khí bãi rác là mối đe dọa đối với nguồn nước mặt

và nước ngầm trong khu vực Khối lượng chất thải rắn của các khu đô thị ngày càng gia tăng nhanh chóng theo tốc độ gia tăng dân số, và phát triển kinh tế xã hội Lượng chất thải rắn nếu không được xử lý tốt sẽ dẫn đến hàng loạt các hậu quả môi trường không thể lường trước được Vấn đề rác thải và xử lý rác thải trở thành một vấn đề bức xúc đối với chúng ta hiện nay

Tính toán thiết kế hệ thống thu gom và xử lý Chất thải rắn hiện nay là vấn đề cấp bách để nhằm đảm bảo công tác Quản lý Chất thải rắn và Chất thải nguy hại đạt được sự hiệu quả cao nhất

đó đưa về điểm hẹn và được vận chuyển về bãi rác hoặc nhà máy xử lý bằng hình thức thu gom thứ cấp – xe thùng cố định

Hình thức thu gom CTR thứ cấp là thu gom một bên lề đường bên phải và lần lượt

đi qua các điểm tập kết rác tại khu vực

Mỗi ngày thu gom 1 ca, mỗi ca làm việc 4h

1.1.2 Sơ đồ hệ thống thu gom CTR

Dùng hệ thống thu gom container cố định

1.2 Tính lượng CTR thu gom được trong toàn khu vực

Khu vực khu kinh tế Nghi Sơn – Thanh Hóa

Mật độ dân số (người/km2) năm 2021

Tiêu chuẩn thải rác (kg/người.ngđ)

5 năm đầu 5 năm sau

- Lượng rác thải phát sinh

𝑅𝑠ℎ =𝑁 𝑞 𝑔

1000 365 (𝑡ấ𝑛/𝑛ă𝑚) Trong đó:

 N là số dân trong giai đoạn đang xét ( người)

 q là tỉ lệ tăng dân số (%)

 g là tiêu chuẩn thải rác (kg/người ngày đêm)

- Lượng rác được thu gom:

Rshtg = Rsh × P (tấn/năm) Trong đó: P là tỷ lệ thu gom (%)

Tiêu chuẩn thải

Tỷ lệ thu gom

Rác phát sinh

Rác phát sinh

Rác thu gom

1.3 Vạch tuyến thu gom

1.3.1 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thu gom

- Xác định những chính sách, luật lệ và đường lối hiện hành liên quan đến hệ thống quản lý chất thải rắn, vị trí thu gom và tần suất thu gom

- Khảo sát đặc điểm hệ thống thu gom hiện hành như là : số người của đội thu gom, số xe thu gom

- Ở những nơi có thể, tuyến thu gom phải được bố trí để nó bắt đầu và kết thúc ở những tuyến phố chính Sử dụng rào cản địa lí và tự nhiên như là đường ranh giới của tuyến thu gom

- Ở những khu vực có độ dốc cao, tuyến thu gom phải được bắt đầu ở đỉnh dốc và đi tiến xuống dốc khi xe thu gom chất thải đã nặng dần

- Tuyến thu gom phải được bố trí sao cho container cuối cùng được thu gom trên tuyến đặt ở gần bãi đổ nhất

- CTR phát sinh ở những vị trí tắc nghẽn giao thông phải được thu gom vào thời điểm sớm nhất trong ngày

- Các nguồn có khối lượng CTR phát sinh lớn phải được phục vụ nhiều lần vào thời gian đầu của ngày công tác

- Những điểm thu gom nằm rải rác (nơi có khối lượng CTR phát sinh nhỏ) có cùng số lần thu gom, phải tiến hành thu gom trên cùng 1 chuyến trong cùng 1 ngày

1.3.2 Phương án vạch tuyến mạng lưới thu gom

1.3.2.1 Hệ thống thu gom sơ cấp

Thu gom sơ cấp: Là thu gom từ nơi phát sinh đến thiết bị gom rác của thành phố, đô

thị, Giai đoạn này có sự tham gia của người dân và có sự ảnh hưởng lớn đến hiệu quả thu gom Hệ thống thu gom này chủ yếu là bằng thủ công, bao gồm thu gom rác đường phố và thu gom rác từ các hộ dân cư

Trong thu gom sơ cấp có 2 phương án là:

+ Có sự phân loại đầu nguồn

+ Không có sự phân loại đầu nguồn

TIÊU CHÍ

SO SÁNH

PHƯƠNG ÁN 2 PHÂN LOẠI TẠI NGUỒN

PHƯƠNG ÁN 1 KHÔNG PHÂN LOẠI TẠI NGUỒN

Ưu điểm

- Tăng khả năng tái chế chất thải

- Giảm lượng chất thải nên môi trường

được cải thiện

- Đơn giản, dễ thực hiện

- Chi phí đầu tư ban đầu rẻ hơn

Nhược điểm

- Nhận thức của người dân chưa thực sự

cao, ý thức tự giác thấp còn tồn tại

- Đặt thùng phân loại rác trước cửa nhà dân gây khó chịu cho việc sinh hoạt của các hộ gia đình, gây ra tình trạng chống

đối thực hiện phân loại rác tại nguồn

- Thói quen vứt rác bừa bãi không đúng nơi quy định đã ăn sâu vào người dân Việt Nam nên công tác giáo dục điều chỉnh thói quen này phải mất nhiều

thời gian

- Những người thu gom đồng nát thường bới rác để lấy các rác tái chế làm bừa bãi rác thải ra, gây ô nhiễm môi

trường, mất cảnh quan

- Tốn kém hơn và chưa được thực hiện phổ

- Rác thải trộn lẫn vào nhau => việc phân loại sau này rất tốn kém => chất lượng tái chế

giảm sút

biến ở Việt Nam

- Từ sự so sánh trên lựa chọn phương án 2 là phương án tính toán

- Lựa chọn phương tiện thu gom:

Thông tin sản phẩm:

-Nguyên liệu: tôn hoa mạ kẽm-Kích thước: 1.060 x 830 x 800mm

- Màu sắc: bạc -Dung tích: 500 l Cấu tạo: Thân thùng + khung, 3 bánh xe

Xuất xứ: Việt Nam

- Xe đẩy tay sẽ được nhân viên thu gom đẩy đến từng hộ gia đình để lấy rác, sau khi xe được chất đầy rác, nhân viên thu gom sẽ đẩy xe đến điểm hẹn trên các tuyến đường chính

TÍNH TOÁN SỐ XE ĐẨY TAY PHỤC VỤ CHO TỪNG KHU VỰC

Theo công thức:

𝐧𝐱𝐞 = 𝑽𝒓á𝒄

Trong đó: nxe : số xe đẩy tay tính toán, xe

𝑀

M : khối lượng riêng của CTR M = 500 kg/m3

Bảng1.4 : Tính toán chi tiết khối lượng rác thu gom và số xe đẩy tay tại từng ô dân cư (cuối năm 2031)

Diện tích

Mật độ dân số năm 2021

Tỷ lệ gia tăng dân số

tỷ lệ thu gom năm 2031

dân số 2021

dân số 2031

rác phát sinh năm 2031

Rác thu gom năm 2031

Khối lượng riêng

Thể tích rác thải

Thời gian lưu rác

Dung tích xe đẩy tay

Số xe đẩy tay

từ năm 1-5

Khu vực khu kinh tế Nghi Sơn - Thanh Hóa

Tiêu chuẩn thải rác

đầy của xe

Hệ số sửa chữa

Như vậy, đối với xe đẩy tay thu rác SH của công nhân sẽ lấy số xe là 262 xe

1.3.2.2 Hệ thống thu gom thứ cấp

Thu gom thứ cấp: Là quá trình thu gom từ những thiết bị thu gom của thành phố đưa đến những nơi tái chế, xử lý (nhà máy

tái chế chất dẻo, PVC, PE, phân hữu cơ hay bãi chôn lấp, ) Trong đó bao gồm rác thải được các xe chuyên dùng chuyên chở đến các nhà máy xử lý, đến bải chôn lấp, những nhà máy tái chế

 Tính toán số chuyến thu gom:

Sử dụng 1 loại xe ép rác HINO loại 22 m3 Tỉ số nén: r = 1,8 đối với rác sinh hoạt thông thường

- Tần suất thu gom: 1 lần/ngày

 Số xe đẩy tay làm đầy xe ép rác: N = 𝑉.𝑟

 Lấy tối đa 8 xe đẩy tay/ điểm hẹn

- Vậy ta bố trí 3 tuyến thu gom ở khu vực, mỗi tuyến thu gom khoảng 94 xe

- Vạch tuyến mạng lưới vận chuyển rác: Vạch tuyến mạng lưới thu gom bằng xe ép rác được thể hiện trên bản

đồ

 Số điểm hẹn: 44 điểm hẹn

 Tính toán thời gian thu gom:

- Công thức tính toán đối với hệ thống thu gom xe thùng cố định dỡ tải bằng cơ giới

+ Thời gian yêu cầu cho một chuyến xe ép rác với hình thức xe thùng cố định:

Trong đó :

Với:

 Nt là tổng số thùng chứa đầy chất thải rắn

 Np là số điểm tập kết rác; a, b là hằng số thực nghiệm; x là khoảng cách trung bình giữa các điểm tập kết, km

 X: Khoảng cách vận chuyển 2 chiều trung bình (km/chuyến)

X= x1+x2+x3 x1, x2, x3 lần lượt là khoảng cách đi từ điểm thu gom cuối tới bãi đỗ, từ bãi đỗ tới trạm điều vận và từ trạm điều vận đến điểm đầu của tuyến sau, km

+ Tính toán thời gian công tác trong ngày có tính đến hệ số không sản xuất W là:

1-WVới:

 H: thời gian công tác trong ngày có tính đến hệ số không sản xuất W, h

 N : số tuyến đi thu gom

 W: hệ số kể đến các hoạt động không sản xuất thay đổi từ 0,1 – 0,4

 Số liệu giả định để tính toán:

 Tbãi=0,15 h [5, tr.58]

 Trung bình W = 0,15 [7, tr7]

Thời gian lấy tải trung bình

uc (h/xe)

Số vị trí thùng trên chuyến thu gom (VT/ch)

Vận tốc vận chuyể

n (km/h )

Hằng

số thực nghiệm

a (h/ch)

Hằng số thực nghiệm

b (h/km)

Vận tốc thu gom (km/h)

Hằng số thực nghiệm a'

Hằng số thực nghiệm b'

Thời gian

ở bãi

đổ s (h/ch uyến )

Thời gian TB hao phí

để lái

xe giữa các vị trí dbc (h/VT)

Thời gian lấy tải cho một chuyến

P cđ

(h/ch)

Thời gian cho một chuyến

T cđ

(h/ch)

Thời gian công tác trong ngày (h)

6,7

 Xác định số công nhân làm việc

Số lượng xe đẩy tay được xác định là 262 xe

Với số lượng là 262 xe đẩy rác làm việc trong ngày mỗi công nhân quản lý 1 xe Giả định công nhân làm việc 6 ngày/tuần Vậy số công nhân làm việc trong 1 ca khi tính đến số ngày nghỉ định kì trong tuần:

𝟐𝟔𝟐 𝒄𝒐𝒏𝒈𝒏𝒉𝒂𝒏𝒄𝒂 × 𝟕𝒏𝒈𝒂𝒚

1.3.4 Tính toán vạch tuyến theo phương án 2

Bảng 1.4: Tính toán khối lượng rác và số xe đẩy tay phương án phân loại tại nguồn

Như vậy, đối với xe đẩy tay thu rác SH của công nhân sẽ lấy số xe đẩy tay thu CTR vô cơ là 111 xe và số xe đẩy tay thu CTR hữu cơ là 139 xe

 Tính toán số chuyến thu gom:

 Sử dụng loại xe ép rác loại 14 m3 để thu gom rác vô cơ và loại xe ép rác loại 16

m3 để thu gom rác hữu cơ cơ Tỉ số nén: r = 1,8 đối với rác sinh hoạt thông thường

- Tần suất thu gom: 1 lần/ngày

 Số xe đẩy tay làm đầy xe ép rác vô cơ: N = 𝑉.𝑟

 Số xe ép rác: Nxe ép rác vô cơ = 111/45 = 2,46 Lấy = 3 xe

- Vậy ta bố trí 6 tuyến thu gom ở khu vực, 3 tuyến thu gom CTR vô cơ mỗi tuyến khoảng 45 xe, 3 tuyến thu gom CTR hữu cơ mỗi tuyến khoảng 52 xe

- chọn 1 điểm hẹn có tối đa 8 xe

TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 Tuyến 6 (hữu cơ): TĐVTĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 11.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 31.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 32.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 29.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 30.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 31.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 26.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 28.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 27.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 22.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 21.1TĐV-48.1-40.1-39.1-38.1-37.1-36.1-35.1-41.1-34.1-42,1-44.1 20.1-19.1-18.1-17.1-15.1-5.1-14.1-13.1-10.1-8.1-7.1-6.1-4.1-TXL

Thời gian lấy tải trung bình

uc (h/xe)

Số vị trí thùng trên chuyến thu gom (VT/ch)

Vận tốc vận chuyể

n (km/h )

Hằng

số thực nghiệm

a (h/ch)

Hằng số thực nghiệm

b (h/km)

Vận tốc thu gom (km/h)

Hằng số thực nghiệm a'

Hằng số thực nghiệm b'

Thời gian

ở bãi

đổ s (h/ch uyến )

Thời gian TB hao phí

để lái

xe giữa các vị trí dbc (h/VT)

Thời gian lấy tải cho một chuyến

P cđ

(h/ch)

Thời gian cho một chuyến

T cđ

(h/ch)

Thời gian công tác trong ngày (h)

CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN GIAI ĐOẠN 2021 – 2031

2.1 Các phương pháp xử lý chất thải rắn

2.1.1 Cơ sở lựa chọn phương pháp xử lý

Mục tiêu của xử lý chất thải rắn là giảm hoặc loại các thành phần không mong muốn trong chất thải Các kỹ thuật xử lý chất thải rắn có thể là các quá trình sau:

- Giảm thể tích, kích thước cơ học

- Giảm thể tích bằng hóa học

- Tách loại theo từng thành phần khác nhau

 Các yếu tố cần xem xét khi xác định phương pháp xử lý:

- Thành phần và tính chất của chất thải rắn ( chất thải rắn sinh hoạt, chất thải rắn công nghiệp hay chất thải rắn nguy hại…)

- Tổng khối lượng chất thải rắn cần được xử lý

- Khả năng thu hồi sản phẩm có thể tái chế cũng như năng lượng

- Yêu cầu đảm bảo vệ sinh môi trường

2.1.2 Thu hồi và tái chế chất thải rắn

Tái chế chất thải là một hoạt động thu hồi lại chất thải có thành phần của CTR sau đó được chế biến thành các sản phẩm mới phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt

 Lợi ích của những hoạt động tái chế chất thải rắn:

- Tiết kiệm được nguồn tài nguyên thiên nhiên do sử dụng những vật liệu tái chế thay thế cho nguồn tài nguyên thiên nhiên cần phải khai thác

- Giảm được lượng rác cần phải được xử lý, cũng như giảm được chi phí cho quá trình xử lý, nâng cao thời gian sử dụng của bãi rác

- Một số chất thải trong quá trình tái chế tiết kiệm năng lượng hơn các quá trình sản xuất từ các nguyên liệu thô ban đầu

- Giảm tác động đến môi trường do lượng rác thải gây ra

- Có thể thu hồi được nguồn lợi nhuận từ lượng rác vứt bỏ

- Tạo công ăn việc làm cho lực lượng lao động

 Những khó khăn gặp phải trong tái chế chất thải rắn:

- Đối với những hoạt động tái chế, thường mang lại lợi nhuận thấp hoặc không

có hiệu quả kinh tế, do vậy các chương trình tái chế chất thải rắn cần có sự hỗ trợ của các cấp chính quyền

- Những sản phẩm tái chế thường có chất lượng không cao bằng các sản phẩm sản xuất từ nguyên liệu tinh ban đầu

- Thị trường tiêu thụ sản phẩm còn gặp nhiều khó khăn

- Yêu cầu mức độ phân loại cao

- Yêu cầu quy trình công nghệ để tái chế

2.1.3 Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp cơ học

 Giảm kích thước bằng phương pháp cơ học (băm ,chặt, nghiền)

Giảm kích thước bằng phương pháp cơ học nhằm thu được chất thải có tính đồng nhất và nhỏ hơn kích thước ban đầu Để giảm kích thước của CTR người ta

thường băm, chặt nghiền trong một số công đoạn sau:

- Tại khu nhà ở

- Tại trạm trung chuyển

- Tại khu xử lý

Ưu điểm:

- Nâng cao hiệu quả vận chuyển và các công đoạn xử lý tiếp theo,

- Đảm bảo độ chặt, khít của rác do vậy có thể nén ép rác dễ dàng hơn và thuận lợi hơn, tiết kiện diện tích bãi chôn lấp,

- Ở các đống ủ người ta thường sử dụng phương pháp cơ học để cắt nhỏ rác hữu

cơ dạng sợi, có kích thước lớn thành nhỏ cho dễ phân hủy,

- Đối với công đoạn xử lý sơ bộ (tách chia các hợp phần): do chất thải được cắt nhỏ nên thu được chất thải có kích thước đồng nhất, thuận lợi cho việc sấy khô, quạt gió (đối với chất thải loại nhẹ), sàng và phân chia các hợp phần của chất thải rắn

 Giảm thể tích chất thải bằng phương pháp nén ép

Nén ép rác là khâu quan trọng trong quá trình xử lý chất thải rắn

- Ưu điểm: Tăng khả năng chuyên chở chất thải rắn, đảm bảo tải trọng và sức chứa của xe, giảm diện tích bãi chôn lấp

- Nhược điểm: Tuy nhiên các loại chất thải hữu cơ như thức ăn thừa, rau quả, các loại chất thải hữu cơ ở thể ướt thì không nên nén, ép vì sẽ ra rất nhiều nước, gây khó khăn và phức tạp cho quá trình xử lý

Người ta thường dùng các thiết bị cuốn, ép để nén, ép rác Thiết bị nén, ép rác

có thể là các máy nén cố định, di động hoặc thiết bị cao áp

 Tách, phân chia các hợp phần của chất thải rắn

Để thu hồi tài nguyên thiên nhiên, người ta thường dùng nhiều phương pháp khác nhau để tách chia các hợp phần của chất thải rắn: tách kim loại (nhôm, đồng, chì, sắt), giấy viết, bìa carton, báo ảnh, các loại đồ nhựa, đồ thủy tinh…

Các phương pháp tách chia các hợp phần có thể thực hiện bằng thủ công hoặc bằng cơ giới hay kết hợp cả hai, bằng sàng, bằng quạt gió, bằng từ trường nam châm Tùy theo yêu cầu vật liệu thu, vị trí tách chia mà chọn các thiết bị cho phù hợp

- Tách chia các hợp phần bằng thủ công:

Khi tách giấy, báo, bìa carton hoặc chai lọ thủy tinh, nhựa có màu sắc khác nhau, các loại chất dẻo có màu hay không có màu, tách riêng từng kim loại (đồng, chì, sắt…)

- Tách chia các hợp phần bằng cơ giới:

Thường được dùng trong công nghệ có sấy khô, băm, chặt, hoặc nghiền sau đó dùng các thiết bị: sàng rung quạt gió, cyclon, hệ thống từ tính để tách và phân chia các hợp phần trong chất thải rắn

2.1.4 Xử lý chất thải bằng phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh

Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân hủy chất thải rắn khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt Chất thải rắn trong bãi chôn lấp lấp sẽ bị tan rửa nhờ quá trình chôn lấp sinh học bên trong để tạo sản cuối cùng là các chất dinh dưỡng như: Axit hữu cơ, nito, các hợp chất amoni, và một số khí như

CO2,CH4

Phương pháp chôn lấp được lựa chọn trong thiết kế bãi chôn lấp là phương pháp đào hố Phương pháp đào hố chôn lấp chất thải rắn là phương pháp lý tưởng cho những khu vực có độ sâu thích hợp, vật liệu che phủ sẵn có và mực nước không gần

bề mặt Chất thải rắn được đổ vào các hố hoặc mương đã đào đất Đất đào được dùng làm vật liệu che phủ hàng ngày hoặc che phủ cuối cùng Các hố đào được lót đáy bằng lớp chống thấm HDPE, lớp đáy được gia cố bằng một lớp đá Hố chôn lấp thường có dạng hình thang cân

Chiều Sâu Và Chiều Cao Ô Chôn Lấp

Hình dạng hình học của ô chôn lấp chất thải hợp vệ sinh được lựa chọn có hình thang cân với đáy nhỏ hình thang là đáy của ô chôn lấp có đường biên là một hình vuông, bề mặt đấy ô được thiết kế có độ nghiên về mương thu nước rỉ rác Đáy lớn của hình chóp cụt là bể mặt hoàn chỉnh của ô chôn lấp, có đường biên là một hình vuông và có độ dốc thích hợp cho việc tiêu thoát nước mưa trên bề mặt hố

Chiều sâu là khoảng cách từ mặt đáy hố tới mặt đất hiện tại, còn chiều cao của

hố là khoảng cách từ mặt đất hiện tại đến bề mặt hoàn chỉnh của ô Chiều cao và chiều sâu của ô chôn lấp được xác định trên cơ sở chiều sâu càng lớn sẽ giảm được diện tích mặt bằng cần thiết cho việc chôn lấp Tuy nhiên, chiều sâu của ô chốn lấp không được quá sâu, mặt đáy của ô và các công trình phụ trợ khác (hệ thống thu nước rỉ rác, thu khí, giếng thu nước rỉ rác,…) phải đặt trên mực nước ngầm cao nhất tại khu xử lý tối thiểu là 1 m

Lớp Lót Đáy

Mục đích thiết kế lớp lót đáy bãi chôn lấp là nhằm giảm thiểu sự thấm nước rỉ rác vào lớp đất phía dưới bãi chôn lấp và nhờ đó loại trừ khả năng nhiễm bẩn nước ngầm Có nhiều phương án thiết kết lớp lót đáy đã được đề xuất nhằm giảm thiểu sự di chuyển nước rỉ rác vào lớp đất phía dưới bãi chôn lấp Mỗi lớp vật liệu khác nhau có chức năng khác nhau

Lớp Che Phủ cuối cùng

Lớp che phủ cuối cùng có nhiệm vụ đảm bảo tránh phát tán khí bãi rác, mùi ra môi trường, đồng thời tránh lượng mưa rơi vào hố chôn lấp tăng khả năng phát sinh nước rỉ rác không cần thiết Lớp phủ trên cùng phải đảm bảo độ dày, độ co giãn chống rạn nứt bãi rác từ quá trình phân hủy sinh học của các chất hữu cơ Để chống xói mòn đất phủ của lớp che phủ cuối cùng, tạo cảnh quan cho bãi rác trải thảm thực vật trên lớp đất bảo vệ với các cây rễ chùm và cây bụi

Lớp Che Phủ Hằng Ngày

Để có thể đầm nén được các lớp rác của bãi chôn lấp cần có lớp phủ trung gian hằng ngày Các dạng lớp phủ hiện nay thường sử dụng như sau (1) dùng đất sét đào được từ bãi chôn lấp, (2) dùng sà bần, (3) dùng phân compost, (4) dùng HDPE loại mỏng phủ tạm qua ngày hôm sau lấy ra và đổ rác tiếp tục Trong các dạng lớp phủ hàng ngày nêu trên có thể thấy lớp phủ trung gian là dùng đất sét đào được từ bãi chôn lấp được lựa chọn để thiết kế tính toán cho bãi chôn lấp CTR

Như vậy thực chất chôn lấp hợp vệ sinh chất thải rắn đô thị vừa là phương pháp tiêu hủy sinh học, vừa là các biện pháp kiểm soát các thông số về chất lượng môi trường trong quá trình phân hủy chất thải khi chôn lấp

- Nhược điểm:

+ Chưa triệt để về mặt môi trường: sau khi xử lý phải có thời gian để kiểm soát

về tác động môi trường mới có thể sử dụng vùng đất đó

+ Tốn diện tích đất

+ Phát sinh nước rác là một trong những nhược điểm khó khăn trong khâu xử lý

vì tính chất ô nhiễm của nó

2.1.5 Xử lý chất thải bằng biện pháp sinh học

Ủ sinh học có thể coi như quá trình ổn định sinh hóa các chất hữu cơ để thành các chất mùn, với thao tác sản xuất và kiểm soát một cách khoa học tạo môi trường tối

ưu đối với quá trình Đây là quá trình sử dụng các hoạt động tự nhiên của vi sinh vật

để phân giải các hợp chất hữu cơ có trong rác thải Chính quá trình trao đổi chất, quá trình tổng hợp tế bào và sinh sản của vi sinh vật đã tạo thành sản phẩm là phân compost

+ Tiết kiệm đất cho chôn lấp chất thải

+ Vận hành đơn giản, bảo trì dễ dàng

- Nhược điểm:

+ Mức độ tự động của công nghệ chưa cao

+ Việc phân loại chất thải vẫn phải thực hiện bằng phương pháp thủ công nên ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân

+ Phần pha trộn và đóng bao thủ công chất lượng không đều

2.1.6 Xử lý chất thải bằng phương pháp đốt

Đốt rác được áp dụng cho một số loại rác nhất định Đây là một giai đoạn oxy hoá ở nhiệt độ cao với sự có mặt của oxy không khí, trong đó rác độc hại được chuyển

hóa thành khí và các chất thải không cháy, tro Các chất khí sau khi được làm sạch ngoài không khí, tro được đem chôn lấp

- Ưu điểm

+ Có thể đốt được hầu hết các loại chất thải rắn

+ Tiết kiệm được diện tích chôn lấp

+ Vận hành dễ dàng

- Nhược điểm

+ Chi phí đầu tư ban đầu lớn

+ Khó khăn sửa chữa khi có hỏng hóc

2.2 Đề xuất 2 phương án xử lý

Sơ đồ công nghệ phương án 1:

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Đầu tiên rác thải được đưa vào nhà máy qua cầu cân để xác định khối lượng rác thải rồi được đưa thẳng vào bãi tiếp nhận, rác được phun dung dịch EM để khử mùi

Từ bãi tiếp nhận rác, xe xúc lật xúc từng gầu đổ vào máng tiếp liệu Tại khu phân loại rác thải được phân loại, loại bỏ tạp chất Rác có thể tái chế sẽ được tập trung và vận chuyển đến cơ sở tái chế

Chất thải sinh hoạt được đem đi chôn lấp hợp vệ sinh Lượng nước rỉ rác phát sinh tại bãi chôn lấp sẽ được thu gom và xử lý Lượng khí phát sinh sẽ được cho thoát tán tại chỗ

Chất thải nguy hại được đem đốt

Sơ đồ công nghệ phương án 2:

CTR

Khu tập kết Phân loại

Khu tái chế

thể tái chế

Chôn lấp ở BCL hợp vệ sinh

Trạm cân

Rác còn lại CTNH

Rác hữu cơ được đưa vào máy băm cắt tạo thành hỗn hợp rác nhỏ để phối trộn

vi sinh 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 Cấp khí được tự động hóa 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 hóa Sau đó rác được đưa vào nhà tinh chế và 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

Rác thải vô cơ khó phân hủy và lượng chất trơ sau quá trình ủ phân được chuyển đến bãi chôn lấp hợp vệ sinh Lượng nước rỉ rác phát sinh tại bãi chôn lấp sẽ được thu gom và xử lý Lượng khí phát sinh sẽ được cho thoát tán tại chỗ

- Trọng lượng cân tối đa là 30 tấn

- Ghi mã tổng hợp, in qua máy vi tính

- Kích thước của cân 10x4x6 m

3.4.2 Khu tiếp nhận và phân loại

3.4.2.1.Tính toán khu tiếp nhận rác ban đầu

Tổng lượng rác thu gom được (lấy ở năm cuối cùng 2031) bằng: 48077 kg/ngđ Tỷ trọng rác là 500 kg/m3

Tổng lượng rác hữu cơ trong một ngày là: 48077 kg/ngđ = 48,077 tấn/ngđ Tuy nhiên, để đảm bảo lúc nào nhà máy cũng có nguyên liệu để hoạt động hay những lúc gặp sự cố nhà máy ngưng hoạt động trong một thời gian, nhất là các khoảng thời gian cần cho việc sửa chữa máy móc thiết bị làm lượng CTR vận chuyển về sẽ tồn đọng lại Giả sử có thêm rác của 5 xã khác với khối lượng là 240,385 tấn/ngđ

Công suất của khu tiếp nhận:

Q =48,077 +240,385 =288,462 tấn/ngđ

Khối lượng riêng của rác thải hữu cơ là 500 kg/m3 (0.5 tấn/m3), thể tích khu tiếp nhận:

Kích thước khu tiếp nhận được thiết kế: L × B = 18 × 13 (m)

Khu tiếp nhận được xây dựng có mái che bằng tôn trên có gắn các quạt thông gió tự nhiên, có tường bao xung quanh

Bảng 3.4: Bảng tổng kết về khu tiếp nhận

Công

suất

Khối lượng riêng của rác

Thể tích khu tiếp nhận

3.4.2.2 Tính toán khu phân loại rác

Nhà phân loại có mái che mưa và cần đủ diện tích để lắp đặt các thiết bị phân loại

Đầu tiên rác sẽ được xe cần trục xúc rác đổ vào băng chuyền cấp liệu Tại đây rác được phân loại bằng tay Một ngày nhà máy xử lý 247,53 m3 rác, một ngày công nhân làm việc 2 ca, mỗi ca 8h Như vậy mỗi ngày nhà máy hoạt động 16h, và băng chuyền phải vận chuyển lượng rác là 247,53 m3 rác Vậy công suất băng chuyền:

Trong đó:

3

Vậy thời gian rác đi từ đầu băng chuyền đến cuối băng chuyền là 75,125s

Kích thước thiết kế nhà phân loại rác: L × B= 12m × 7,5 m

3.4.3 Tính toán ô chôn lấp hợp vệ sinh

3.4.3.1 Quy mô bãi chôn lấp

Bãi chôn lấp thiết kế với quy hoạch 10 năm Theo số liệu dự đoán đến năm 2031 lượng rác trung bình khoảng 288,642 * 365 = 105354,33 tấn /năm Dựa vào bảng phân loại quy mô bãi chôn lấp chất thải rắn theo thông tư liên tịch 01/2001 BKHCNMT-BXD về hướng dẫn quy định bảo vệ môi trường việc lựa chọn địa điểm xây dựng vân hành bãi chôn lấp chất thải

Bảng 3.12: Quy mô, diện tích, thời hạn sử dụng của bãi chôn lấp

TT

Quy mô bãi

chôn lấp

Dân số (ngàn người)

Lượng chất thải rắn(tấn/năm)

Diện tích Bãi (ha)

Thời hạn

sử dụng (năm)

4 Loại rất lớn > 1000 > 200.000 > 50 > 50

Do lượng chất thải rắn phát sinh ra < 20000 tấn/năm (105354,33 tấn/năm) nên ta quy hoạch và xây dựng bãi chôn lấp thuộc quy mô lớn diện tích khu vực chôn lấp chiếm 75% tổng diện tích bãi Diện tích xây dựng các công trình phụ trợ: đường, đê

kè, hệ thống thoát nước, nhà kho, sân bãi,… chiếm 25% tổng diện tích bãi

Bãi chôn lấp được xây dựng gồm 3 khu xử lý:

Khối lượng chất thải rắn mang đi chôn lấp trong 10 năm: 1053543,3 tấn

a Tính toán ô chôn lấp hợp vệ sinh:

 Thể tích rác để chôn:

𝑉𝑅 =𝑅𝐶𝐿 ×

𝛾Trong đó:

 𝑅𝐶𝐿: Lượng rác chôn lấp trong thời gian vận hành

 𝛾: Khối lượng riêng của rác sau khi đầm nén, 𝛾 = 0,6 kg/m3

𝑉𝑑1 = 20%𝑉𝑅1= 20% ×438976,375=87795,275 (𝑚3)

 Chọn chiều dài mỗi ô chôn lấp: 𝐿 = 200𝑚

 Chiều rộng mỗi ô chôn lấp:

𝐵 = 𝐹

𝐿 = 131,8(𝑚) Lấy 𝐵 = 132 𝑚

 Thể tích 1 ô chôn lấp tính theo công thức:

𝑉 = 𝑉1+ 𝑉2 (m3) Trong đó V1 ; V2 lần lượt là thể tích phần nổi và thể tích phần chìm của ô chôn lấp

𝑉1 =1

3ℎ1(𝑎1𝑏1+ 𝑎𝑏 + √𝑎1𝑏1𝑎𝑏); m3

𝑉2 =1

3ℎ2(𝑎2𝑏2+ 𝑎𝑏 + √𝑎2𝑏2𝑎𝑏); m3

h2 là chiều cao phần nổi, chọn h2 = 5 m

a, b là chiều dài, chiều rộng mặt bằng ô chôn lấp, m

a1, b1 là chiều dài, chiều rộng đáy dưới ô chôn lấp, m

a2, b2 là chiều dài, chiều rộng đáy trên ô chôn lấp, m

 Ta có:

a1 = a – 2h1cotg60o

b1 = b – 2h1cotg60o

a2 = a – 2h2cotg60o

b (m)

h1 (m)

h2 (m)

a1 (m)

b1 (m)

a2 (m)

b2 (m)

Thể tích thực 1ô chôn lấp (m3)

SBCL = S4 + Spt = 9,76 + 2,44= 12,2 (ha)

Bảng 2.15: Bảng tổng kết về ô chôn lấp

Bảng 2.16: Thông số vật liệu lớp lót đáy và lớp phủ