Đồ án môn học xử lý chất thải rắn đề xuất sơ đồ xử lý, tính toán, thiết kế khu xử lý chất thải rắn

 CTR đô thị là chất thải rắn phát sinh trong khu vực đô thị mà đô thị phải có tráchnhiệm thu gom, vận chuyển, xử lý, tiêu hủy.. Hệ thống container cố địnhHệ tống container di động Tron

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

NGUYỄN HÀ THANH THÚY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN 1

1.1 Khái niệm 1

1.2 Mục đích việc quản lý CTR 1

1.3 Thành phần, tính chất của CTR 2

1.3.1 Thành phần của CTR 2

1.3.2 Tính chất của CTR 2

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN TẢI LƯỢNG VÀ VẠCH TUYẾN THU GOM 2

2.1 Tính toán tải lượng chất thải rắn sinh hoạt 3

2.2 Nguyên tắc và hình thức vạch tuyến mạng lưới thu gom 7

2.2.1 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thu gom 7

2.2.2 Hình thức thu gom 7

2.2.3 Sơ đồ hệ thống thu gom CTR 8

2.2.4 Hệ thống thu gom 8

2.3 Phương án vạch tuyến 9

2.3.1 Tính toán số xe đẩy tay phục vụ cho từng khu vực 12

2.3.2 Phương án vận chuyển 39

2.3.3 Tính toán vạch tuyến và chi phí thu gom 39

CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ XỬ LÝ, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KHU XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 48

3.1 Phương pháp xử lý 48

3.1.1 Phương pháp chôn lấp toàn phần 48

3.1.2 Phương pháp đốt 49

3.1.3 Phương pháp ủ 50

3.1.4 Phương pháp chôn lấp 1 phần ủ 1 phần 51

3.2 Đề suất sơ đồ xử lý 52

3.3 Tính toán theo phương án 1 56

3.2 Tính toán theo phương án 2 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN

1.1 Khái niệm

hoạt động của con người và sinh vật, được thải bỏ khi chúng không còn hữu íchhay khi con người không muốn sử dụng nữa”

 CTR đô thị là chất thải rắn phát sinh trong khu vực đô thị mà đô thị phải có tráchnhiệm thu gom, vận chuyển, xử lý, tiêu hủy

thị

trung chuyển đến nơi xử lý, tái chế hoặc bãi chôn lấp

thành các sản phẩm mới

trong chất thải rắn và tập thu những thành phần có lợi sinh ra từ quá trình chuyểnhóa

thải rắn đô thị thông qua hoạt động chôn vùi CTR tại khu vực được đô thị quyhoạch

 Quản lý CTR đô thị là hoạt động kiểm soát chất thải rắn đô thị từ lúc phát sinh chođến lúc tiêu hủy theo phương thức hợp vệ sinh (làm sao để ảnh hưởng đến môitrường là tối thiểu)

1.2 Mục đích việc quản lý CTR [2]

+ Bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe cộng đồng

+ Sử dụng tối đa vật liệu, tiết kiệm tài nguyên và năng lượng

+ Tái chế và sử dụng tối đa rác hữu cơ

+ Giảm thiểu CTR tại bãi đổ

1

1.3 Thành phần, tính chất của CTR

1.3.1 Thành phần của CTR

a Thành phần

nhựa dẻo Ngoài ra còn có một số thành phần: cao su, thủy tinh, can thiếc, nhôm,kim loại khác,

b Phương pháp xác định thành phần CTR

sau đó CTR được đổ đống tại một nơi riêng biệt, xáo trộn đều bằng cách vun thànhđống hình côn nhiều lần

các thao tác trên cho đến khi mẫu đạt được khoảng 20-30kg

riêng Sau đó cân các khay và ghi khối lượng của các thành phần

1.3.2 Tính chất của CTR.

a Tính chất vật lý

chất thải rắn đô thị dao động trong khoảng 180 – 400 kg/m3

b Tính chất hóa học

4 tiêu chí để phân tích hóa học của chất thải rắn:

bay hơi, cacbon cố định

 Điểm nóng chảy của tro: nhiệt độ mà tại đó tro tạo thành từ quá trình đốt cháy chấtthải bị nóng chảy và kết dính tạo thành dạng rắn (dao động 1100  12000C)

2

Phân tích thành phần nguyên tố hóa học: xác định phần trăm các nguyên tố C, H,

5 nămđầu

5 nămsau

+qSH: là tiêu chuẩn thải rác, kg/người.ngđ

Dân số Tiêu chuẩn thải rác

Khối lượng rác

Tỷ lệ thu gom

Lượng rác thu gom

km 2 người/km 2 %năm người kg/người.n

Tính toán cho khu vực đô thị cũ:

Tính toán cho khu vực đô thị mới:

Khu vực đô thị mới

Dân số Tiêu chuẩn thải rác

Khối lượng rác

Tỷ lệ thu

Lượng rác thu

4

km 2 người/km 2 %năm người kg/người.n

2.2 Nguyên tắc và hình thức vạch tuyến mạng lưới thu gom

2.2.1 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thu gom [2]

quản lý chất thải rắn, vị trí thu gom và tần suất thu gom

số xe thu gom

5

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

tiến xuống dốc khi xe thu gom chất thải đã nặng dần

tuyến đặt ở gần bãi đổ nhất

điểm sớm nhất trong ngày

gian đầu của ngày công tác

số lần thu gom, phải tiến hành thu gom trên cùng 1 chuyến trong cùng 1 ngày

2.2.2 Hình thức thu gom

500 l thu gom rác tại các hộ gia đình

phân loại tại nguồn mỗi ngày một lần Xe thu gom sẽ đi lần lượt qua các vị trí đặtthùng rác phân loại để lấy rác Sau đó đưa về điểm hẹn và được vận chuyển về bãirác hoặc nhà máy xử lý bằng hình thức thu gom thứ cấp – xe thùng cố định

đi qua các điểm tập kết rác tại khu vực

2.2.3 Sơ đồ hệ thống thu gom CTR

Dùng hệ thống thu gom container cố định

6

2.2.4 Hệ thống thu gom

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 hiệuquả thu gom Hệ thống thu gom này chủ yếu là bằng thủ công, bao gồm thu gom rácđường 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

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 haybãi chôn lấp, ) Trong đó bao gồm rác thải được các xe chuyên dùng chuyên chở đếncác nhà máy xử lý, đến bải chôn lấp, những nhà máy tái chế

Có 2 loại hệ thống thu gom thứ cấp:

7

B i chôn lấấp, c ả ơ

s tái chếấ, ởBãi đ xeổ

T đấầu

Tcuôấi

Hành trình m iớ

Hệ thống container cố định

Hệ tống container di động

Trong hệ thống này, các container di động được sử dụng để chứa đầy chất thải rắn vàvận chuyển đến bãi đổ, đổ bỏ chất thải rắn và trả trở về vị trí thu gom ban đầu hoặc vị tríthu gom mới

thương mại, nhà máy, )

hạn chế các điều kiện vệ sinh kém

 Hệ thống container cố định

Trong hệ thống này, container cố định được sử dụng để chứa CTR Chúng chỉ di chuyểnđược một khoảng cách ngắn từ nguồn phát sinh đến vị trí thu gom để dỡ tải

bị nén ép CTR để làm giảm thê tích, tăng khối lượng vận chuyển Vì vậy hệ

số sử dụng của hệ thống này cao hơn hệ thống container di động

trì Mặt khác, nó không thích hợp để thu gom các CTR có kích thước lớn vàCTR xây dựng

2.3 Phương án vạch tuyến

Phương án 1: Không phân loại tại nguồn

Sơ đồ thu gom phương án 1

8

Thuyết minh sơ đồ thu gom

CTR từ các hộ gia đình được tập trung vào các túi nilon hoặc xô, thùng chứa rác đặttại khu vực tập kết rác theo từng khu ngõ Các công nhân có nhiệm vụ thu gom rác vàocác xe đẩy tay và chở về các điểm tập kết theo quy định

CTR tại các điểm tập kết được nén ép, vận chuyển bằng các xe ép rác chuyên dụng

và vận chuyển thẳng đến trạm xử lý tần suất: 1 lần/ngày Rác sau khi đưa về khu xử lí cóthể phân loại và sử dụng tổng hợp nhiều biện pháp xử lí: ủ phân compost, tái chế, chônlấp hợp vệ sinh…

Phương án 2: Phân loại tại nguồn

Sơ đồ thu gom phương án 2

10

Thuyết minh sơ đồ thu gom

CTR phát sinh sẽ được người dân phân loại ngay tại hộ gia đình sau đó cho vàothùng chứa rác cố định có phân loại rác hữu cơ thùng xanh, rác vô cơ thùng vàng đặt tạikhu vực tập kết rác theo từng khu ngõ Các công nhân có nhiệm vụ thu gom rác vào các

xe đẩy tay và chở về các điểm tập kết theo quy định

11

Nguồn phát sinh(Đã phân loại rác hữu cơ và vô cơ)

Thu gom bằng thùng phânloại hữu cơ, vô cơ

Điểm tập kết

Vận chuyển bằng

xe ép rác chuyển

Khu xử lý

CTR tại các điểm tập kết được nén ép, vận chuyển bằng các xe ép rác chuyên dụng

và vận chuyển thẳng đến trạm xử lý Tại đây rác hữu cơ đem đi ủ phân hữu cơ, còn rác

vô cơ tái chế một phần và một phần đem đi chôn lấp hợp vệ sinh…

Ưu điểm

- Đơn giản, dễ thực hiện.

- Chi phí đầu tư ban đầu

rẻ hơn

- Tăng khả năng tái chế chất thải.

- Giảm lượng chất thải nên môi trường được cảithiện

- Đặt thùng phân loại rác trước cửa nhà dân

gây khó chịu cho việc sinh hoạt của các hộgia đình, gây ra tình trạng chống đối thựchiện 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 điềuchỉnh 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

biến ở Việt Nam

12

2.3.1 Tính toán số xe đẩy tay phục vụ cho từng khu vực.

Tính toán theo 2 phương án thu gom:

+ n : số xe đẩy tay tính toán, xexe

+t: thời gian lưu rác, ngày

+k1: hệ số đầy của xe đẩy tay

+k2: hệ số kể đến xe sửa chữa

+Vthung: thể tích của xe đẩy tay, m3

+V thể tích rác, mrac: 3/ngđ

13Hình 1: Xe đẩy tay có dung tích 500l

rac rac

V M

Tỉ lệ gia tăng dân số

Dân số năm 2031

Tiêu chuẩn phát sinh CTR

Lượng rác phát sinh

Tỉ lệ thu gom rác

Lượng rác thu gom

Khối lượn g riêng của CTR

Thể tích rác

Dun g tích xe đẩy tay

Tần suất thu go m

Hệ số đầy

H s k đ x sử c

Khu đô thị mới

Tỉ lệ gia tăng dân số

Dân số năm 2031

Tiêu chuẩn phát sinh CTR

Lượng rác phát sinh

Tỉ lệ thu gom rác

Lượng rác thu gom

Khối lượn g riêng của CTR

Thể tích rác

Dung tích xe đẩy tay

Tần suất thu gom

Hệ số đầy

H s k đế x sử ch a

Phương án 2

Lựa chọn phương tiện thu gom:

Loại xe Dung tích (l) Hệ số đầy K 1 Số người phục vụ

+ n : số xe đẩy tay tính toán, xexe

+t: thời gian lưu rác, ngày

+k1: hệ số đầy của xe đẩy tay

dung tích 450l

Dân số năm 2031

Tiê u chu ẩn phá t sinh CT R

Lượng rác phát sinh

Tỉ lệ th u go m rá c

Lượng rác thu gom

Khố i lượ ng riên g của CT R

Thể tích rác

Thể tích rác hữu cơ

Thể tích rác

vô cơ

Dun g tích xe đẩy tay

Tần suất thu gom

Hệ số đầy

Hệ số kể đế n xe sử a ch ữa

S x đẩ ta hữ c

kg/ngày % kg/ngày kg/

m3

m3/

ngà y

m3/n gày

Khu đô thị mới

Dân số năm 2030

Tiê u chu ẩn phá t sinh CT R

Lượng rác phát sinh

Tỉ lệ th u go m rá c

Lượng rác thu gom

Khố i lượ ng riên g của CT R

Thể tích rác

Thể tích rác hữu cơ

Thể tích rác

vô cơ

Dun g tích xe đẩy tay

Tần suất thu gom

Hệ số đầy

Hệ số kể đế n xe sử a ch ữa

S x đẩ ta hữ c

kg/ngày % kg/ngày kg/

m3

m3/

ngà y

m3/n gày

44404

153.27

102.1

35

Tổng số xe đẩy tay thu gom rác: 748 xe

- Số xe đẩy tay được đổ bỏ trên một chuyến thu gom được xác định:

T

V r C

 V: thể tích xe thu gom, V = 22 m3/chuyến

 r: tỷ số nén của xe thu gom, chọn r = 2

36

Hình 2 Xe ép rác 22 khối ISUZU FVZ34QE4

Xe thùng cố định lấy tải cơ khí đối với

CTR thông thường

C: thể tích của xe đẩy tay, c = 0.5 m

Số lượng xe đẩy tay được xác định là : 748 xe

Với số lượng là xe đẩy tay làm việc trong 1 ngày Mỗi công nhân quản lý 1 xe Giả địnhcông nhân làm việc 6 ngày/tuần Vậy số công nhân làm việc trong 1 ngày khi tính đến sốngày nghỉ định kì trong tuần:

Phương án 2

- Số xe đẩy tay được đổ bỏ trên một chuyến thu gom được xác định:

T

V r C

 V: thể tích xe thu gom, V = 22 m3/chuyến

 r: tỷ số nén của xe thu gom, chọn r = 2

 C: thể tích của xe đẩy tay, c = 0.5 m3

 F: hệ số đầy xe, f= 0.85

Cr= xe/ chuyến

37

Chọn 115 xe/chuyến

- Số chuyến thu gom cần thiết là:

Chọn 5 chuyến

- Xác định số công nhân

Số lượng xe đẩy tay được xác định là : 500 xe

Với số lượng là xe đẩy tay làm việc trong 1 ngày Mỗi công nhân quản lý 1 xe Giả địnhcông nhân làm việc 6 ngày/tuần Vậy số công nhân làm việc trong 1 ngày khi tính đến sốngày nghỉ định kì trong tuần:

115 xe/chuyến

- Số chuyến thu gom cần thiết là:

Chọn 3 chuyến

- Xác định số công nhân

Số lượng xe đẩy tay được xác định là : 338 xe

Với số lượng là xe đẩy tay làm việc trong 1 ngày Mỗi công nhân quản lý 1 xe Giả địnhcông nhân làm việc 6 ngày/tuần Vậy số công nhân làm việc trong 1 ngày khi tính đến sốngày nghỉ định kì trong tuần:

2.3.3 Tính toán vạch tuyến và chi phí thu gom

Tính toán thời gian cần thiết cho một chuyến xe

38

Ta có công thức:

Tcđ = P +s + a + bx cđ

Trong đó :

 Tcđ : thời gian cho 1 chuyến xe đối với hệ thông container cố định, giờ/ch

 Pcđ : thời gian lấy tải cho 1 chuyến, giờ/ch

 s : thời gian tại bãi đỗ, giờ/ch

I.1.1 Xác định thời gian lấy tải cho 1 chuyến

Ta có công thức :

Trong đó :

 Ct : số container đổ bỏ trong 1 chuyến thu gom, container/ch

 uc : thời gian lấy tải trung bình cho 1 container, giờ/container

 np : số vị trí đặt container trên 1 chuyến thu gom, vị trí/ch

 dbc : thời gian trung bình hao phí để lái xe giữa các vị trí đặt container, giờ/vi trídbc = a’ + b’x’ : trong đó ( a’, b’ là hệ số thực nghiệm, x’ là khoảng cách TB lái xe giữa 2

 H : thời gian công tác trong ngày có tính đến hệ số không sản xuất, H = 8 giờ

 Nd : số chuyến thu gom thực hiện hằng ngày, ch/ngày

39

t thời gian lái xe từ trạm điều vận đến vị trí đặt container đầu tiên để lấy tải trêntuyến thu gom đầu tiên trong ngày, giờ

 t2 : thời gian lái xe từ vị trí đặt container cuối cùng trên tuyến thu gom sau cùng củangày công tác đến trạm điều vận, giờ

Chi phí hoạt động thu gom

Giả sử chi phí cho hoạt động thu gom là 250.000 đ/ch

Chi phí = thời gian 250.000 đồng

40

K/C vận chuyển giữa 2 chiều TB

vận tốc thu go m

K/C TB giữa các vị trí

TG TB hao phí

để lái xe giữa các vị trígiữ

a các

thời gian ở bãi đỗ

tg từ TDV -

vị trí

để xe đẩy tay đầu

tg từ xe đẩy tay cuối cùng - TDV

thời gian lấy tải cho 1 chuy ến

thờ i gia n cho 1 chu yến

số chu yến thu go m tro ng 1 ngà y

hệ số kể đến yếu tố khôn

g sản xuất

TG công tác trong ngày

7.232

K/C vận chuyển giữa 2 chiều TB

vận tốc thu gom

K/C TB giữa các vị trí

TG TB hao phí để lái xe giữa các vị trígi ữa các

thờ i gia

n ở bãi đỗ

tg từ TDV -

vị trí

để xe đẩy tay đầu

tg từ

xe đẩy tay cuối cùng - TDV

thời gian lấy tải cho 1 chuyến

thời gian cho 1 chuyế n

số chu yến thu gom tron

g 1 ngà y

hệ số kể đến yếu tố khô ng sản xuấ t

TG công tác trong ngày

0.13

0.015179

CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ XỬ LÝ, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KHU XỬ LÝ

CHẤT THẢI RẮN 3.1 Phương pháp xử lý [1]

3.1.1 Phương pháp chôn lấp toàn phần

 Mục đích:

CTR sinh hoạt được xử lý với công nghệ chôn lấp chất thải hợp vệ sinh nhằm đảmbảo không gây tác động nguy hại đối với môi trường đất, nước mặt, nước ngầm và khôngkhí, không ảnh hưởng đến đời sống cộng đồng dân cư nói chung và khu vực dự án nóiriêng trong suốt thời gian tồn tại của bãi rác kể cả sau khi đóng bãi

Hố chôn lấp rác được xây dựng và lắp đặt lớp lót đáy toàn bộ bãi rác bằng vật liệuchống thấm để ngăn chặn khả năng gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và nước mặt do hiệntượng thấm theo chiều thẳng đứng, thấm ngang của nước rác Trong suốt quá trình hoạtđộng rác được chuyển từ sàn trung chuyển vào ô chôn lấp và đổ theo từng lớp, được san

ủi, đầm nén theo đúng quy trình kỹ thuật và phủ lớp phủ trung gian nhằm giảm thiểu mùihôi, tránh phát sinh ruồi, côn trùng và tách nước mưa Nước rò rỉ của bãi rác được thugom bằng hệ thông ống thu lắp đặt tại đáy bãi và bơm về nhà máy xử lý nước rác vớicông nghệ thích hợp cho phép nước rỉ bãi rác sau khi xử lý đạt yêu cầu xả thải ra nguồnloại B theo QCVN 24, 25:2009/BTNMT Hệ thống ống thu khí bãirác được thi công vàlắp đặt từ đầu và hoàn thiện theo quá trình vận hành bãi rác bảo đảm việc thu gom toàn bộkhí thoát ra từ bãi rác nhằm chiết xuất gas phục vụ sản xuất điện và xử lý loại bỏ các khíđộc hại gây ô nhiễm gây hiệu ứng nhà kính và nguy cơ cháy nổ

 Ưu điểm và nhược điểm

có hàng rào cách ly và các chế phẩm vi sinh đòi hỏi kinh phí cao

 Lâu dài, có thể dẫn đến tình trạng ô nhiễm nước, không khí, đất ở khu vực chôn lấp

 Những rủi ro tiềm ẩn

Một bãi chôn lấp đã hoàn thành đạt tiêu chuẩn có thể sử dụng để xây dựng công trình, tuynhiên, quá trình chôn lấp luôn chứa những nguy cơ tiềm ẩn

45