Bài giảng thiết kế kiến trúc nhà máy xử lý chất thải rắn

Quản lý chất thải rắn, quy trình xử lý, phương pháp xử lý CTR, ......Yêu cầu và tiêu chuẩn thu gon CTR.....

ThS KTS Nguy n Cao Lãnh

H C LI U M

THI T K KI N TRÚC CÁC CÔNG TRÌNH

U M I H T NG K THU T Ô TH

THI T K KI N TRÚC NHÀ MÁY X LÝ CH T TH I R N

4 THI T K KI N TRÚC NHÀ MÁY X LÝ CH T TH I R N

4.1 Khái ni m chung v x lý CTR r n đô th

4.1.1 Qu n lý CTR đô th

a CTR đô th bao g m CTR sinh ho t, CTR công nghi p, CTR y t (trong đó có

CTR nguy h i) CTR công nghi p, CTR y t và các lo i CTR nguy h i đ c qu n lý riêng theo quy đ nh hi n hành

b H th ng thu gom, v n chuy n và x lý CTR sinh ho t đô th bao g m:

1 i m t p k t CTR: Là n i t p k t CTR đ c thu gom b ng ph ng pháp th công (các lo i xe đ y tay), sau đó chuy n lên các lo i xe v n chuy n chuyên d ng

2 Tr m trung chuy n CTR: Là n i trung chuy n CTR t xe thô s ho c xe chuyên d ng c nh sang xe v n chuy n chuyên d ng c l n h n Áp d ng khi C s XLCTR n m xa ho c kh i l ng v n chuy n r t l n trong kho ng th i gian gi i h n

Có th b trí b ph n phân lo i s b CTR t i đây

3 C s x lý CTR t p trung: Là n i ti n hành XLCTR theo các ph ng pháp khác nhau (chôn l p, đ t, ch bi n phân compost, tái ch ,…)

c Cách th c thu gom CTR:

1 CTR đ c thu gom b ng xe thô s đ n i m t p k t CTR, sau đó chuy n lên

xe chuyên d ng t i Tr m trung chuy n ho c C s XLCTR c a đô th

2 CTR đ c thu gom tr c ti p b ng xe chuyên d ng (ch y và d ng theo l ch đã

đ nh) t i Tr m trung chuy n ho c C s XLCTR c a đô th

3 CTR đ c các h gia đình, công s , … t mang t i i m t p k t CTR, sau đó chuy n lên xe chuyên d ng t i Tr m trung chuy n ho c C s XLCTR c a đô th CTR c n đ c phân lo i ngay t ngu n phát th i tr c khi đ c thu gom theo các m c đích tái ch , tiêu h y - đ t hay chôn l p

4.1.2 Yêu c u và tiêu chu n thu gom CTR đô th

4.1.2.1 Yêu c u và các quy đ nh chung

a Yêu c u qu n lý CTR đ c quy đ nh nh sau:

- m b o thu gom h t các lo i CTR c a đô th

- Áp d ng các bi n pháp x lý CTR phù h p, đ m b o đ t tiêu chu n môi tr ng

- CTR nguy h i ph i đ c thu gom, v n chuy n và x lý riêng, phù h p v i quy

đ nh c a pháp lu t v b o v môi tr ng 5

b Công ngh x lý CTR:

- Công ngh x lý CTR d ki n l a ch n trong c s XLCTR ph i hi u qu , phù

h p v i đi u ki n kinh t , không gây ô nhi m ngu n n c ng m, n c m t và môi

tr ng không khí xung quanh

- T l CTR đ c x lý b ng công ngh chôn l p không v t quá 15% t ng

5

M c 6.1.2 Ch ng VI Quy chu n QHXD Vi t Nam 01:2008/BXD

l ng CTR thu gom đ c T l CTR đ c x lý b ng các công ngh khác (tái ch , tái

s d ng, ch bi n phân h u c ,…) ≥85% 6

c Tr m trung chuy n CTR:

- Ph i b trí tr m trung chuy n CTR nh m ti p nh n và v n chuy n h t kh i

l ng CTR trong ph m vi bán kính thu gom đ n khu x lý t p trung trong th i gian

không quá 2 ngày đêm

- T t c các khu đô th đ c quy ho ch m i đ u ph i b trí các khu đ t đ xây

d ng các tr m trung chuy n CTR

- Các tr m trung chuy n CTR ph i đ c qui ho ch t i các v trí thu n ti n giao

thông và ph i b o đ m ho t đ ng chuyên ch không gây nh h ng t i ch t l ng môi

tr ng và m quan đô th M i tr m trung chuy n CTR ph i có bãi đ xe v sinh

chuyên dùng, h th ng thu gom n c rác và x lý s b

- Kho ng cách ATMT nh nh t gi a hàng rào c a tr m trung chuy n c đ nh đ n

chân xây d ng công trình khác ph i ≥ 20m 7

B ng 4.1 Qui đ nh v tr m trung chuy n CTR đô th

Lo i và qui mô tr m

trung chuy n

Công su t (t n/ng đ)

Bán kính ph c v t i

đa (km)

Di n tích t i thi u (m2)

Tr m trung chuy n không chính th c (không có HTKT)

Tr m trung chuy n c đ nh chính th c (có HTKT)

Ngu n: B ng 9.4 M c 9.5 Ch ng IX Quy chu n QHXD Vi t Nam QCVN: 01/2008/BXD

d C s x lý CTR t p trung:

- Các c s x lý CTR c a đô th ph i đ c b trí ngoài ph m vi đô th , cu i

h ng gió chính, cu i dòng ch y c a sông su i Xung quanh c s x lý CTR ph i

tr ng cây xanh cách ly

- Không đ c b trí các c s x lý CTR c a đô th vùng th ng xuyên b ng p

n c, vùng cax-t , vùng có v t đ t gãy ki n t o

- Khi ch n đ a đi m xây d ng c s x lý CTR, ph i nghiên c u kh n ng ph c

v cho liên vùng các đô th g n nhau, t o thu n l i cho đ u t HTKT, gi m nhu c u

chi m đ t và gi m ô nhi m môi tr ng

- Trong vùng ATVMT c a c s x lý CTR, có th th c hi n các ho t đ ng lâm

6

M c 6.1.2 Ch ng VI Quy chu n QHXD Vi t Nam 01:2008/BXD

7

M c 9.5 Ch ng IX Quy chu n các công trình HTKT đô th QCVN 07:2010/BXD

nghi p, xây d ng các công trình giao thông, th y l i, tuy n và tr m đi n, h th ng thoát n c và x lý n c th i

- Quy đ nh v kho ng cách ATMT t i thi u c a các c s x lý CTR t i chân các công trình xây d ng nh sau:

+ Bãi chôn l p CTR h n h p (vô c và h u c ) h p v sinh: ≥1.000m

+ Bãi chôn l p CTR vô c : ≥100m

+ Nhà máy x lý CTR (đ t có x lý khí th i, s n xu t phân h u c ): ≥500m

- Chi u r ng c a d i cây xanh cách ly ngoài hàng rào ≥20m tính t hàng rào c

s x lý CTR 8

- Trong các c s XLCTR ph i có h th ng thu gom n c th i, n c rác và tr m

x lý n c th i c c b , đ m b o tiêu chu n và ch t l ng n c x th i theo quy đ nh

- Quy mô bãi chôn l p CTR đ c xác đ nh nh sau:

B ng 4.2 Quy mô bãi chôn l p CTR đô th

Lo i đô th , khu công nghi p Di n tích

(ha)

Th i gian s

d ng (n m)

Phân lo i quy mô bãi

ô th lo i I, II, III; KCN, KCX 30 - <50 10 - 15 L n

ô th đ c bi t, lo i I, II; khu kinh t ≥50 15 - 30 R t l n

4.1.2.2 Ch tiêu phát th i và thu gom

Ch tiêu phát th i và thu gom CTR đô th đ c quy đ nh nh sau:

B ng 4.3 Ch tiêu thu gom CTR đô th

Lo i đô th L ng th i CTR phát sinh (kg/ng i.ngày) T l thu gom CTR (%)

4.2 Các c s QH, thi t k ki n trúc NMXLCTR

4.2.1 Các ph ng pháp XLCTR

CTR sinh ho t đô th th ng đ c x lý theo các ph ng pháp sau:

- Ph ng pháp c h c - Chôn l p: CTR đ c chôn xu ng đ t, có th áp d ng cho

m i lo i CTR;

- Ph ng pháp lý h c - t: CTR đ c đ t t do ho c trong các lò đ t, áp d ng cho các lo i CTR có th cháy;

- Ph ng pháp sinh h c - Ch bi n phân compost và biogas: CTR đ c nghi n

8

M c 6.1.2 Ch ng VI Quy chu n QHXD Vi t Nam 01:2008/BXD

nh và thành phân compost, hay (methan hóa) đ sinh ra khí biogas, áp d ng cho các lo i CTR h u c và m t s lo i vô c phù h p

- Ph ng pháp c lý - ông c ng: CTR đ c nghi n nh , tr n v i các ch t đông

c ng và ép thành kh i c ng, có th áp d ng cho m i lo i CTR nh ng th ng áp d ng cho các lo i ch t th i xây d ng có c ng đ ch u l c cao và lo i không th đ t hay ch

bi n compost

- Ngoài ra còn m t s ph ng pháp m i nh ph ng pháp hóc h c - hóa l ng thành d u,…

4.2.2 Dây chuy n công ngh XLCTR b ng ph ng pháp đ t

Rác th i (sau khi đã phân lo i) đ c v n chuy n đ n NM đ t CTR CTR đ c

đ t b ng đi n hay d u trong các lò đ t Nhi t sinh ra trong quá trình đ t đ c s d ng

đ phát đi n và cung c p n c nóng

Khói b i sinh ra trong quá trình đ t qua các h th ng l c (t nh đi n, xúc tác,…)

và ki m tra đ t tiêu chu n tr c khi x ra môi tr ng

N c th i sinh ra trong quá trình r a bu ng đ t, trong quá trình l c khói đ c thu gom và x lý t i tr m XLNT c c b c a NM tr c khi x vào h th ng n c m t Toàn b x , tro lò đ t, bùn và b i l c đ c thu gom và x lý s b đ tái s d ng cho m c đích khác

S đ dây chuy n công ngh x lý CTR b ng p ng pháp đ t xem Hình 4.1

4.3 Các b ph n ch c n ng trong NMXLCTR và nguyên t c b trí, thi t k

4.3.1 Khu v c tr c nhà máy

ây là n i b trí c ng ra vào, các công trình hành chính qu n lý, d ch v công

c ng (nhà n, th thao,…), ch đ xe (gara) cho ng i lao đ ng và khách đ n giao

d ch, k t h p v i h th ng cây xanh c nh quan

Khu v c này đ c t h p v không gian ki n trúc v i vai trò là b m t c a NM, mang tính đ i ngo i và đóng góp vào c nh quan chung c a khu v c, th ng đ c b trí đ u h ng gió ch đ o và ti p c n thu n ti n v i giao thông đ ng b bên ngoài nhà máy

4.3.2 Khu v c x lý CTR

Theo dây chuy n công ngh , khu v c x lý CTR th ng đ c thi t k h p kh i toàn b trong m t công trình l n t b ph n ti p nh n rác, lò đ t đ n tu cbin phát

đi n Ph n x lý khói b i có th h p kh i ho c tách riêng

Khu v c x lý CTR bao g m các b ph n chính sau đây:

a N i ti p nh n và ch a CTR g m:

- Phòng ti p nh n: Là n i chuy n rác t các xe v n chuy n vào bunke ch a CTR Phòng này ph i kín đ tránh m a và đ có th thu khí (mùi) thoát ra t bunke và xe

v n chuy n đ x lý

1) Cân 2)D rác (nguyên li u) 3) Bunke ch a rác 4) Qu t gió 5) Bu ng đ t 6) N i h i 7) Turbin 8) Làm ngu i, phân lo i tro

b ng nam châm 9) Qu ng s t đem đi tái ch 10) Bu ng l c b ng đi n 11) Bu ng ch t xúc tác 12) Bu ng trao đ i nhi t 13) Thi t b l c khí 14) H th ng màng l c 15) Xilo đ ng b i tro 16) Phòng ki m tra 17) Th i khí 18) ng khói 19) Thi t b ng ng t 20) Bùn Hydroxid s d ng tái

ch cho ngành s n xu t kim lo i

Hình 4.1 S đ công ngh c a NM đ t CTR

- Bunke ch a CTR: Là n i ch a CTR tr c khi chuy n t i lò đ t Bunke đ c làm b ng BTCT, ki u n i ho c n a ng m, bên d i có b ph n thu h i n c rác và

n c r a t i n i XLNT chung c a NM Bên trên có b ph n thu khí (mùi) đ x lý S

d ng c u tr c đ b c CTR vào lò đ t Có th có thêm b ph n cung c p khí nóng (t lò

đ t) đ s y CTR tr c khi đ t B ph n đi u khi n c u tr c và b c rác b trí phía trên, kín hoàn toàn và có c a kính r ng đ nhìn xu ng bunke và c a lò đ t

Hình 4.2 Phòng ti p nh n CTR Hình 4.3 Bunke ch a CTR

Hình 4.4 S đ Khu v c x lý (đ t) CTR

b Lò đ t CTR: G m lò đ t (đi n ho c d u) và các b ph n đi u khi n, b ph n

cung c p nhiên li u, n ng l ng

c B ph n s n xu t đi n: G m b ph n thu nhi t, n i h i, tu c bin và các

phòng đi u khi n, k thu t phát đi n

d B ph n x lý khói b i: G m các b ph n thu khí t lò đ t, các b ph n l c

khí và ng khói

e Tr m x lý tro, b i, bùn: Bao g m các b ph n thu gom, x lý và các kho

ch a t m B ph n này th ng n m d i hay bên c nh các b ph n lò đ t, s n xu t

đi n và l c khí

f B ph n đi u khi n, ki m soát: Các b ph n đi u khi n, ki m soát quá trình

x lý đ c g n li n v i t ng b ph n x lý ho c đ c t p trung v m t trung tâm đi u khi n chung tùy thu c vào m c đ t đ ng hóa và trình đ công ngh thông tin

4.3.3 Khu v c cung c p và đ m b o k thu t

a Tr m cân: Là n i cân CTR tr c khi t i n i ti p nh n nh m xác đ nh và ki m soát kh i l ng đ u vào (cân toàn b xe)

b Tr m phân ph i đi n: NMXLCTR có b ph n s n xu t đi n s có tr m đi u

khi n, phân ph i và tr m bi n th riêng đ cung c p đi n cho NM và các khu v c ph

t i quanh NM

c Tr m c khí s a ch a, b o d ng: ây là n i s a ch a, b o d ng các máy móc, thi t b , xe chuyên d ng,… c a NMXLCTR, bao g m c kho hóa ch t (cho kh trùng, l c), v t t , ph tùng s a ch a, thay th ,…

d Tr m XLNT: Là n i thu gom và x lý toàn b n c th i c a NM theo tiêu chu n quy đ nh r i x ra ngu n n c m t ho c x vào h th ng thu gom chung

e Tr m c p n c: Có th xây d ng tr m c p n c c c b (ngu n n c ng m) trong NMXLCTR (n u m ng l i c p n c c a đô th xa) đ cung c p n c sinh

ho t và cho các b ph n x lý (l c khí, làm ngu i x , x lý tro b i, n i h i, r a xe,…)

f Gara xe chuyên d ng: Bao g m gara đ xe và b ph n r a xe và kh trùng

cho các lo i xe v n chuy n CTR chuyên d ng Gara đ c b trí t i các v trí thu n

ti n cho vi c chuyên ch , l u thông trong và ngoài NM, g n li n v i h th ng đ ng giao thông và sân bãi N c th i c a gara c n đ c thu gom toàn b và đ a v khu v c

x lý

4.3.4 Khu v c cây xanh, m t n c

ây là khu v c không th thi u trong NMXLCR Bao g m các v n hoa, h

n c c nh quan (k t h p v i các ti u c nh), cây xanh cách ly, đ m B trí các sân th thao (c u lông, tennis) k t h p trong khu v c này

C n t n d ng t i đa các khu đ t tr ng, đ t d tr phát tri n và kho ng cách ly ATMT đ tr ng cây xanh Di n tích cây xanh t i thi u trong khu đ t là 10%

4.3.5 ng giao thông, sân bãi

ng giao thông, sân bãi nh m đ m b o vi c v n chuy n nguyên v t li u, thi t

b máy móc và liên h gi a các b ph n ch c n ng (lu ng ng i) trong NMXLCR

C n có 2 c ng riêng bi t cho lu ng ng i và lu ng hàng (CTR) đ đ m b o m c

đ v sinh môi tr ng ng giao thông v n chuy n CTR t c ng t i n i ti p nh n rác c n th ng và ng n nh t, đ m b o bán kính quay xe thu n ti n cho xe chuyên d ng

ng v n chuy n chính cho 2-3 làn xe, lòng đ ng r ng 7,5-11,5m, đ ng ph

có lòng đ ng r ng 3,5m Các l i đi b hay xe đ p liên h gi a các công trình r ng 1,5-2,5m Có th không có v a hè d c tuy n giao thông ph Các tuy n đ ng c t ph i

b trí ch quay xe

B trí cây xanh bóng mát và c nh quan h p lý d c các tuy n giao thông và xung quanh các sân bãi

Hình 4.5 ng giao thông n i b trong NMXLCTR

Hình 4.6 S đ dây chuy n ch c n ng c a NMXLCTR

4.4 Quy ho ch TMB và thi t k ki n trúc NMXLCTR

4.4.1 Quy ho ch t ng m t b ng

NMXLCTR c ng là m t d ng XNCN (t ng t nh MNCN) v i nguyên li u đ u vào chính là CTR, s n ph m đ u ra là tro, bùn s ch (đ s n xu t v t li u xây d ng, san

n n,…), đi n và n c nóng Ch t th i duy nh t là khí sinh ra trong quá trình đ t, đ c

x lý đ t tiêu chu n theo quy đ nh và thoát qua ng khói ra môi tr ng

Do đ c thù c a dây chuy n công ngh x lý, gi i pháp QH TMB ch y u c a

NMXLCTR là gi i pháp h p kh i l n T t c các b ph n x lý t n i ti p nh n rác, lò

đ t đ n l c khói b i, x lý tro bùn, máy phát đi n, c p n c nóng đ u đ c b trí trong m t công trình l n Các b ph n hành chính qu n lý và ph c v công c ng đ c

b trí tách riêng và có kho ng cách v sinh môi tr ng thích h p t i công trình x lý

c đi m n i b t d nh n th y c a NMXLCTR là hình kh i công trình r t l n,

th ng là hình ch nh t ch y dài và k t thúc là ng khói hình tròn, bunke ch a rác

th ng có chi u r ng l n h n và cao h n

Hình 4.7 NMXLCTR Quebec, Canada

Hình 4.8 NMXLCTR Covanta, Minnaepolis, Hoa K

4.4.2 Thi t k ki n trúc m t s h ng m c công trình chính

4.4.2.1 Khu v c tr c nhà máy

Nhà hành chính, qu n lý và các b ph n ph c v công c ng (nhà n, gi i khát,

h i tr ng,…), b ph n đi u khi n v n hành, ki m soát chung,… nên b trí t p trung trong m t tòa nhà t i khu v c tr c NM, v a thu n ti n cho vi c qu n lý v n hành,

v a t o quy mô đ l n đ t ng hi u qu s d ng đ t c ng nh t ng kh n ng sáng t o

c a thi t k ki n trúc

đ m b o v sinh môi tr ng, các b ph n này c n đ c thi t k kín hoàn toàn

và s d ng đi u hòa vi khí h u nhân t o Kho ng cách ly gi a nhà hành chính và khu

x lý nên tr ng cây xanh m t đ cao

Tuy đ c đ t cách xa khu dân c và th ng không đóng góp gì nhi u cho b m t

ki n trúc đô th nh ng công trình này c ng có th đ c đ c thi t k nhi u t ng, phong cách ki n trúc và k t c u hi n đ i, v i h th ng sân v n, m t n c và c nh quan bao quanh, t o nên b m t ki n trúc đ p cho NM Tiêu chu n thi t k theo tiêu chu n c a công trình công c ng t ng ng Quy mô các công trình đ c tính toán theo

s l ng ng i lao đ ng, ph thu c vào yêu c u c a dây chuy n công ngh và yêu c u

qu n lý

Các ch tiêu tính toán di n tích, s đ b trí các b ph n ki m soát, đi u khi n tham kh o ph n Thi t k ki n trúc NMCN

4.4.2.2 Khu v c x lý chính

Khu v c x lý CTR là công trình h p kh i l n c a nhi u b ph n ch c n ng, bao

g m: n i ti p nh n, Bunke ch a, lò đ t, máy phát đi n, c p n c nóng, x lý tro, bùn Không gian công trình là t h p c a các không gian m t t ng và nhi u t ng, s

d ng h khung BTCT và thép đ đ các máy móc, thi t b và sàn công tác, th ng

đ c b trí theo m u c đ nh c a nhà th u cung c p đ đ m b o ho t đ ng hi u qu

nh t H khung này th ng đ c tách hoàn toàn kh i k t c u ch u l c và k t c u bao che c a công trình Kích th c không gian (Nh p, b c, chi u cao) t ng khu v c, b

ph n trong công trình c ng thay đ i theo s s p x p, b trí c a máy móc thi t b Các b ph n ch c n ng trong công trình s d ng các v t li u d v sinh và ch u

đ c tác đ ng c a nhi t, hóa ch t Chi u sáng và đi u hòa nhân t o hoàn toàn

Do có hình kh i l n, công trình c n đ c thi t k nh nhàng và thanh thoát Gi i pháp c a k t c u ch u l c và k t c u bao che quy t đ nh v n đ này Th ng s d ng

k t c u khung ch u l c v i c t BTCT ho c thép, k t c u mái v i hình th c ki n trúc đa

d ng (dàn thép, k t c u không gian) k t h p v i k t c u bao che t m nh (tôn, alumi)

ho c kính

ng khói c ng là m t đi m nh n (theo chi u cao) đ t o hình dáng ki n trúc đ c đáo cho NM