Nghiên cứu các biện pháp xử lý, phục hồi môi trường đối với bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt tại khu công nghiệp khai quang tỉnh vĩnh phúc

Vũ Thị Phương Thảo K36B – Hóa học DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BCL Bãi chôn lấp CTR Chất thải rắn CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường BVTV Bảo

TỈNH VĨNH PHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môi trường

HÀ NỘI - 2014

TỈNH VĨNH PHÚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môi trường

Người hướng dẫn khoa học ThS ĐỖ THỦY TIÊN

HÀ NỘI - 2014

Vũ Thị Phương Thảo K36B – Hóa học

LỜI CẢM ƠN

Trong nhiều tháng nghiên cứu và học tập, nhờ vào nỗ lực của bản thân

cùng với sự giúp đỡ tận tình của cô giáo em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

của mình đúng với thời gian quy định

Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc của

mình tới Th.S Đỗ Thủy Tiên đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá

trình nghiên cứu, thực hiện đề tài

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Hóa học - Trường Đại

học Sư phạm Hà Nội 2 đã quan tâm, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập

Em xin gửi lời cảm ơn tới Cục Quản lý chất thải và Cải thiện Môi trường

- Tổng cục Môi trường đã tạo điều kiện và cho em tham gia điều tra thực địa, sử

dụng số liệu trong nhiệm vụ: “Điều tra, đánh giá và đề xuất kế hoạch quản lý, xử

lý và phục hồi môi trường tại các điểm ô nhiễm tồn lưu”

Em xin chân thành cảm ơn Công ty cổ phần Môi trường và Dịch vụ đô thị

Vĩnh Yên đã tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực tế tại bãi chôn lấp

chất thải rắn sinh hoạt tại Khu công nghiệp Khai Quang

Qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên,

giúp đỡ cho em trong suốt quá trình học tập

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 05 năm 2014

Sinh viên

Vũ Thị Phương Thảo

Vũ Thị Phương Thảo K36B – Hóa học

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BCL Bãi chôn lấp CTR Chất thải rắn CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường

BVTV Bảo vệ thực vật KCN Khu công nghiệp TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam BXD Bộ Xây dựng

TCXDVN Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam BOD5 Nhu cầu oxy sinh học

COD Nhu cầu oxy hóa học

DO Oxy hòa tan TSS Tổng chất rắn lơ lửng QCCP Quy chuẩn cho phép QCVN Quy chuẩn Việt Nam HPDE High Density Polyethylen

(Mật độ cao Polyethylen)

Vũ Thị Phương Thảo K36B – Hóa học

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Định nghĩa thành phần chất thải rắn sinh hoạt 5

Bảng 1.2 Lượng chất thải phát sinh năm 2003 và năm 2008 6

Bảng 1.3 Phân loại bãi chôn lấp theo diện tích 11

Bảng 2.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường nước 24

Bảng 2.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường đất 25

Bảng 3.1 Tổng khối lượng các loại rác thải phát sinh và thu gom trên 28

địa bàn TP Vĩnh Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc 28

Bảng 3.2 Tỉ lệ thành phần có trong CTRSH trên địa bàn 28

TP Vĩnh Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc 28

Bảng 3.3 Kết quả phân tích chất lượng nước rỉ rác 32

Bảng 3.4 Kết quả phân tích chất lượng nước mặt 35

Bảng 3.5 Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm 36

Bảng 3.6 Tổng hợp kết quả phân tích chất lượng không khí tại 38

KK1, KK2, KK3 38

Bảng 3.7 Tổng hợp kết quả phân tích chất lượng không khí tại 38

KK4, KK5, KK6 38

Bảng 3.8 Kết quả phân tích chất lượng môi trường đất 39

Bảng 3.9 Kết quả phân tích chất lượng nước rỉ rác 46

Bảng 3.10 Kết quả phân tích chất lượng nước mặt 48

Bảng 3.11 Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm 49

Bảng 3.12 Tổng hợp kết quả phân tích chất lượng không khí tại 50

KK1, KK2, KK3 50

Bảng 3.13 Tổng hợp kết quả phân tích chất lượng không khí tại 51

KK4, KK5, KK6 51

Bảng 3.14 Kết quả phân tích chất lượng môi trường đất 52

Vũ Thị Phương Thảo K36B – Hóa học

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Tháp quản lý chất thải 7

Hình 3.1 Xe chuyên dụng thu gom rác thải 27

Hình 3.2 Sơ đồ thể hiện tỉ lệ thành phần có trong CTRSH trên địa bàn 29

TP Vĩnh Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc 29

Hình 3.4 Các loại máy móc được sử dụng để xử lý rác thải 30

Hình 3.5 Nước rác tràn qua tường đất đắp chảy xuống ven đường vào BCL 31

Hình 3.6 Nước rác chảy vào rãnh rộng khoảng 80cm ven đường vào BCL 31

Hình 3.7 Nước rỉ rác chưa được thu gom 31

Hình 3.8 Nồng độ COD, BOD5 trong nước rỉ tại BCL 33

Hình 3.9 Nồng độ NH4 + (N), coliform trong nước rỉ của BCL 34

Hình 3.10 Trồng cây keo trên bề mặt bãi chôn lấp 53

Hình 3.11 Bãi chôn lấp sau khi được phục hồi 53

Vũ Thị Phương Thảo K36B – Hóa học

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Tổng quan về chất thải rắn sinh hoạt 4

1.1.1 Khái niệm 4

1.1.2 Nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt 4

1.1.3 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt 4

1.1.4 Phát sinh chất thải rắn 6

1.2 Những biện pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt phổ biến 7

1.3 Tổng quan về bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt 9

1.3.1 Khái niệm 9

1.3.2 Các quá trình diễn ra trong bãi chôn lấp 12

1.3.3 Tác động của bãi chôn lấp không hợp vệ sinh tới môi trường 15

1.4 Những biện pháp xử lý, phục hồi môi trường ở bãi chôn lấp 19

1.4.1 Các phương pháp lý hóa 19

1.4.2 Các phương pháp sinh học 19

1.4.3 Các phương pháp đóng rắn và ổn định đất 20

1.4.4 Xử lý nhiệt 20

1.4.5 Các phương pháp kết hợp để xử lý 21

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 23

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 23

2.2 Phương pháp nghiên cứu 23

2.2.1 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 23

2.2.2 Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích hệ thống tư liệu 23

2.2.3 Phương pháp kế thừa 23

2.2.4 Phương pháp thống kê 23

Vũ Thị Phương Thảo K36B – Hóa học

2.2.5 Phương pháp điều tra xã hội học 23

2.2.6 Phương pháp thực nghiệm 24

2.2.7 Phương pháp so sánh 25

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

3.1 Vị trí, điều kiện tự nhiên khu vực bãi chôn lấp 26

3.1.1 Vị trí, quy mô 26

3.1.2 Địa chất bãi chôn lấp 26

3.1.3 Điều kiện thủy văn 26

3.2 Hiện trạng bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt tại Khu công nghiệp Khai Quang 27

3.2.1 Hiện trạng quản lý, thu gom rác thải tại bãi chôn lấp 27

3.2.2 Hiện trạng xử lý rác thải tại bãi 30

3.2.3 Những vấn đề môi trường tại bãi chôn lấp 32

3.3 Đề xuất các giải pháp xử lý và phục hồi môi trường tại bãi chôn lấp 40

3.3.1 Cơ sở pháp lý liên quan đến định hướng xử lý, cải tạo và phục hồi BCL 40

3.3.2 Đề xuất phương án xử lý, cải tạo, phục hồi môi trường BCL 41

3.3.3 Đề xuất quy trình kỹ thuật xử lý rác 44

3.4 Kết quả và đánh giá thực hiện phương án xử lý, phục hồi môi trường tại bãi chôn lấp CTRSH tại Khu công nghiệp Khai Quang 46

3.4.1 Kết quả phân tích chất lượng môi trường nước 46

3.4.2 Kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí 50

3.4.3 Kết quả phân tích chất lượng môi trường đất 51

3.4.4 Hình ảnh bãi chôn lấp sau khi đóng cửa được trồng cây cải tạo, phục hồi môi trường 53

KẾT LUẬN - KHUYẾN NGHỊ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC

Vũ Thị Phương Thảo 1 K36B – Hóa học

sẽ dẫn tới các hậu quả môi trường mà con người không thể lường trước được

Một trong những phương pháp xử lý chất thải sinh hoạt được coi là kinh

tế nhất cả về đầu tư ban đầu cũng như quá trình vận hành là xử lý chất thải theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh Nhưng phần lớn các bãi chôn lấp chất thải rắn ở nước ta không đủ tiêu chuẩn của bãi chôn lấp hợp vệ sinh Các bãi chôn lấp này đều không kiểm soát được khí độc, mùi hôi và nước rỉ rác Đó là nguyên nhân gây ô nhiễm cho môi trường đất, nước và không khí, ảnh hưởng tới sức

khỏe của cộng đồng Bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt tại Khu công nghiệp Khai Quang - Tỉnh Vĩnh Phúc cũng không tránh khỏi tình trạng ô nhiễm trên

Trước thực tế đó, đề tài: “Nghiên cứu các biện pháp xử lý, phục hồi

môi trường đối với bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt tại Khu công nghiệp Khai Quang - tỉnh Vĩnh Phúc” nhằm tìm hiểu thực trạng bãi chôn lấp và đưa

ra các giải pháp xử lý, phục hồi thích hợp trong việc kiểm soát những ảnh hưởng tới môi trường xung quanh của bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt, giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Vũ Thị Phương Thảo 2 K36B – Hóa học

2 Mục đích của đề tài

- Đánh giá hiện trạng môi trường, công tác quản lý tại bãi chôn lấp chất

thải sinh hoạt tại Khu công nghiệp Khai Quang - tỉnh Vĩnh Phúc

- Xây dựng giải pháp xử lý và phục hồi môi trường đối với bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt nhằm làm giảm tác động xấu tới môi trường xung quanh

3 Nội dung của đề tài

NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU

1 Tổng hợp các tài liệu liên quan tới chất thải, bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt

2 Thu nhập, rà soát, tổng hợp tài liệu, tình hình phát sinh chất thải rắn sinh hoạt

3 Tìm hiểu một số biện pháp xử lý, phục hồi môi trường bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt

ĐIỀU TRA, KHẢO SÁT

Tiến hành điều tra, thu thập thông tin về hiện trạng bãi chôn lấp chất thải rắn tại Khu công nghiệp Khai Quang - Vĩnh Yên - Vĩnh Phúc

ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH VÀ KẾT QUẢ

1 Đề xuất mô hình xử lý, phục hồi môi trường bãi chôn lấp chất thải rắn tại Khu công nghiệp Khai Quang -Vĩnh Yên - Vĩnh Phúc

2 Kết luận và khuyến nghị

Vũ Thị Phương Thảo 3 K36B – Hóa học

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Xây dựng các cơ sở lý luận và thực tiễn ban đầu về hiện trạng bãi chôn

lấp chất thải sinh hoạt tại Khu công nghiệp Khai Quang - tỉnh Vĩnh Phúc

- Xây dựng và đề xuất các giải pháp có tính khoa học và thực tiễn cao nhằm giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường do bãi chôn lấp không hợp vệ sinh gây ra

- Với các đề xuất giải pháp xử lý bãi chôn lấp không hợp vệ sinh góp phần thúc đẩy sự tham gia của nhà quản lý, cộng đồng dân cư và các cơ sở dịch

vụ môi trường vì mục tiêu cải thiện môi trường và bảo vệ sức khỏe cộng đồng

Vũ Thị Phương Thảo 4 K36B – Hóa học

- Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải rắn phát thải trong sinh hoạt cá nhân,

hộ gia đình, nơi công cộng [9]

- Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải rắn sinh ra từ các khu nhà ở (biệt thự,

hộ gia đình riêng lẻ, chung cư ), khu thương mại (cửa hàng, nhà hàng, chợ, siêu thị, văn phòng, khách sạn, nhà nghỉ, trạm dịch vụ, cửa hàng sửa xe ), cơ quan (trường học, viện nghiên cứu, trung tâm, bệnh viện nhà tù, các trung tâm hành chính nhà nước ), khu công cộng (quét đường, công viên giải trí, tỉa cây xanh )

và từ công tác nạo vét cống rãnh thoát nước [4]

1.1.2 Nguồn phát sinh chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải rắn sinh hoạt được phát sinh từ các nguồn sau:

- Khu dân cư đô thị và nông thôn

- Từ các trung tâm thương mại (nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ…)

- Từ các viện nghiên cứu, cơ quan trường học, các công trình công cộng

- Từ các dịch vụ đô thị, sân bay

- Từ các trạm xử lý nước thải, các ống thoát nước của thành phố

- Từ các khu công nghiệp, nông nghiệp, nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất thủ công nghiệp

1.1.3 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt

Thành phần lý, hóa học của chất thải rắn sinh hoạt rất khác nhau tùy thuộc vào từng địa phương vào các mùa khí hậu, vào điều kiện kinh tế và nhiều yếu tố khác Nhiều thành phần có trong chất thải rắn sinh hoạt có khả năng tái chế, tái sinh Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần chất thải rắn sinh hoạt là điều hết sức

Vũ Thị Phương Thảo 5 K36B – Hóa học

cần thiết Đó là cơ sở để tận dụng những thành phần có thể tái chế, tái sinh để phát triển kinh tế, tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên Mỗi nguồn thải khác nhau lại có thành phần chất thải khác nhau như: khu dân cư và thương mại có thành phần chất thải đặc trưng là chất thải thực phẩm, giấy, carton, nhựa, vải, cao su, rác vườn, gỗ, nhôm chất thải từ dịch vụ như rửa đường và hẻm phố chứa bụi, rác, xác động vật, xe máy hỏng , chất thải thực phẩm như can sữa, nhựa hỗn hợp [19.1]

Bảng 1.1 Định nghĩa thành phần chất thải rắn sinh hoạt [4]

Cỏ, gỗ, củi,

rơm rạ

Các sản phẩm và vật liệu được chế tạo từ tre, gỗ, rơm

Đồ dùng bằng gỗ như bàn, ghế, đồ chơi, vỏ dừa…

Chất dẻo Các vật liệu và sản phẩm được chế

tạo từ chất dẻo

Phim cuộn, túi chất dẻo, chai, lọ chất dẻo, dây điện…

Da và cao su Các vật liệu và sản phẩm được chế

tạo từ da và cao su

Bóng, giày dép, ví, lốp xe…

2 Các chất không cháy

Các kim loại

sắt

Các vật liệu và sản phẩm được chế tạo từ sắt dễ bị nam châm hút

Vỏ hộp, dây điện, hàng rào, dao, nắp lọ…

Các kim loại

phi sắt Các vật liệu không bị nam châm hút

Vỏ nhôm, giấy bao gói,

đồ đựng…

Thủy tinh Các vật liệu và sản phẩm được chế Chai, lọ, đồ đựng bằng

Vũ Thị Phương Thảo 6 K36B – Hóa học

tạo từ thủy tinh thủy tinh, bóng đèn…

Đá và sành sứ Bất cứ các vật liệu không cháy ngoài

kim loại và thủy tinh

Vỏ chai, ốc, xương, gạch đá, gốm…

3 Các chất

hỗn hợp

Tất cả các vật liệu khác không phân loại trong bảng này Loại này có thể chia thành hai phần: kích thước lớn hơn 5mm và loại nhỏ hơn 5mm

Đá cuội, cát, đất, tóc…

1.1.4 Phát sinh chất thải rắn

Hiện nay, số liệu về phát sinh CTR ở Việt Nam mới chủ yếu được thống

kê tại khu vực đô thị và các khu công nghiệp, ở khu vực nông thôn, hầu như số liệu về CTR chưa được thống kê đầy đủ

Bảng 1.2 Lượng chất thải phát sinh năm 2003 và năm 2008 [15]

Loại CTR Đơn vị tính Năm 2003 Năm 2008 CTR đô thị tấn/năm 6.400.000 12.802.000

CTR công nghiệp tấn/năm 2.638.400 4.768.000

So với các nước trong khu vực và trên thế giới, tổng lượng CTR ở Việt Nam là không lớn nhưng CTR sinh hoạt và chất thải y tế ở hầu hết các địa phương, thành phố còn chưa được phân loại hợp vệ sinh trước khi thải ra môi

Vũ Thị Phương Thảo 7 K36B – Hóa học

trường CTR hầu như chưa được phân loại trước khi chôn lấp, bãi chôn lấp không hợp vệ sinh ảnh hưởng xấu tới môi trường, đời sống, sinh hoạt và các hoạt động kinh tế

1.2 Những biện pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt phổ biến

Tháp quản lý chất thải: đây là một cách xếp loại các biện pháp xử lý rác theo từng cấp độ, từ hình thức lý tưởng nhất - không tạo ra hoặc tạo ra rất ít chất thải đến hình thức xử lý chất thải “tệ hại nhất” hoàn toàn không kiểm soát ở phần dưới hình [19.6]

Vũ Thị Phương Thảo 8 K36B – Hóa học

- Tiêu hủy

• Chôn lấp chất thải

Biện pháp chôn lấp xếp phía dưới bảng, tuy nhiên đây lại là biện pháp rất phổ biến Khi chôn lấp, chất thải không bị tiêu hủy, quá trình phân hủy tạo ra khí metan - khí gây hiệu ứng nhà kính với nồng độ cao gấp nhiều lần so với khí carbon dioxit (CO2) Khu vực chôn lấp nếu không được xây dựng và quản lý thích đáng về lâu dài sẽ gây ô nhiễm cho đất đai và nước ngầm tại khu vực đó,

đe dọa đến sức khỏe con người và tài nguyên thiên nhiên Các yếu tố này kết hợp với nhau còn là mối đe dọa cho uy tín doanh nghiệp cũng như trách nhiệm pháp lý của doanh nghiệp

• Đốt chất thải

Khi đốt, khối lượng chất thải giảm đáng kể và chuyển sang dạng tro, khí, hạt và nhiệt có thể được dùng để sản xuất điện Tuy nhiên, biện pháp đốt chất thải vẫn sinh ra ít nhiều kim loại nặng như các hợp kim thép, mangan, crom, mạ kền, asen, thủy ngân, chì… Thêm vào đó, chất thải rắn không thể bị đốt hoàn toàn và tro sau đó vẫn phải mang đi chôn lấp sẽ làm ô nhiễm Sử dụng biện pháp

Vũ Thị Phương Thảo 9 K36B – Hóa học

vì vậy một trong những phương pháp xử lý chất thải sinh hoạt phù hợp cả về đầu

tư ban đầu cũng như quá trình vận hành là xử lý chất thải theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh [19.6]

1.3 Tổng quan về bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt

1.3.1 Khái niệm

1.3.1.1 Bãi chôn lấp chất thải rắn

Bãi chôn lấp chất thải rắn là một diện tích hoặc một khu đất đã được quy hoạch, được lựa chọn, thiết kế, xây dựng để chôn lấp chất thải rắn [6]

1.3.1.2 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân hủy của CTR khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt Chất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ bị tan rữa nhờ quá trình phân hủy sinh học bên trong để tạo sản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, hợp chất amon và một

số khí như CO2, CH4 Như vậy, về thực chất chôn lấp hợp vệ sinh CTR vừa là phương pháp tiêu hủy sinh học vừa là biện pháp kiểm tra thông số chất lượng môi trường trong quá trình phân hủy chất thải khi chôn lấp

Theo quy định TCVN 6696 - 2000: Chất thải rắn - bãi chôn lấp hợp vệ sinh - yêu cầu chung về bảo vệ môi trường:

- BCL hợp vệ sinh được định nghĩa là khu vực được quy hoạch thiết kế, xây dựng để chôn lấp chất thải rắn thông thường phát sinh từ các khu dân cư, đô thị và các khu công nghiệp BCL bao gồm các ô chôn lấp chất thải, vùng đệm, văn phòng làm việc và các hạng mục khác để giảm thiểu tối đa các tác động tiêu cực của BCL tới môi trường xung quanh

Vũ Thị Phương Thảo 10 K36B – Hóa học

- Khí rác: khí sinh ra từ ô chôn lấp chất thải do quá trình phân hủy tự

nhiên của các chất thải rắn

- Nước rác: nước sinh ra từ ô chôn lấp chất thải do quá trình phân hủy tự

nhiên của các chất thải rắn

- Vùng đệm: khoảng đất bao quanh bãi chôn lấp để giảm thiểu các tác

động ô nhiễm của bãi chôn lấp đến môi trường xung quanh

- Ô chôn lấp: các ô nằm trong bãi chôn lấp để giảm thiểu các tác động ô

nhiễm của bãi chôn lấp đến môi trường xung quanh

- Lớp lót đáy: lớp vật liệu được trải trên toàn bộ diện tích đáy và thành

của ô chôn lấp ngăn ngừa sự thẩm thấu nước rác tới môi trường đất, nguồn nước

ngầm xung quanh và bên dưới bãi chôn lấp

- Lớp che phủ: lớp phủ cuối cùng lên trên bãi chôn lấp chất thải rắn khi

đóng bãi nhằm ngăn ngừa tác động từ ô chôn lấp đến môi trường xung quanh và

từ bên ngoài vào ô chôn lấp

- Hệ thống thu gom nước rác: hệ thống bao gồm các đường ống dẫn, cống

mương nhằm thu gom nước rác để xử lý trước khi thải ra môi trường

- Đóng bãi: ngừng toàn bộ việc chôn lấp chất thải và hoàn thành toàn bộ

lớp che phủ

• Điều kiện chôn lấp các loại chất thải rắn tại bãi chôn lấp

CTR được chấp nhận chôn lấp ở BCL hợp vệ sinh là tất cả các loại chất

thải không nguy hại, có khả năng phân hủy tự nhiên theo thời gian bao gồm:

- Rác thải gia đình

- Rác thải chợ, đường phố

- Giấy, bìa, cành cây nhỏ và lá cây

- Tro, củi, gỗ mục, vải, đồ da (trừ phế thải đồ da có chứa crom)

- Rác thải từ văn phòng, khách sạn, nhà hàng ăn uống

Vũ Thị Phương Thảo 11 K36B – Hóa học

- Phế thải sản xuất không nằm trong danh mục rác thải nguy hại từ các ngành công nghiệp (chế biến lương thực, thực phẩm, thủy sản, rượu bia, giấy, giày da…)

- Phế thải nhựa tổng hợp

- Tro xỉ không chứa các thành phần nguy hại được sinh ra từ quá trình đốt

• Phân loại bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Theo qui định TCVN 6696 – 2000: Tùy theo diện tích, bãi chôn lấp được phân ra loại nhỏ, vừa, lớn và rất lớn

Bảng 1.3 Phân loại bãi chôn lấp theo diện tích

Loại bãi Diện tích, ha Nhỏ Dưới 10 Vừa Từ 10 đến dưới 30 Lớn Từ 30 đến dưới 50 Rất lớn Bằng và trên 50

Tùy theo kết cấu, BCL được phân ra:

- BCL khô: là BCL các chất thải thông thường (rác sinh hoạt, rác đường

phố và rác công nghiệp)

- BCL ướt: là BCL dùng để chôn lấp chất thải dưới dạng bùn nhão

- BCL hỗn hợp khô, ướt: là nơi dùng để chôn lấp chất thải thông thường

và cả bùn nhão Đối với các ô dành để chôn lấp ướt và hỗn hợp bắt buộc phải tăng khả năng hấp thụ nước rác của hệ thống thu nước rác, không để cho nước rác thấm đến nước ngầm

- BCL nổi: Chất thải chất cao trên mặt đất Bãi nổi thường được áp dụng tại các vùng đất bằng phẳng Xung quanh phải có hệ thống đê, kè để cách ly chất thải, nước rác với môi trường xung quanh

- BCL chìm: Chất thải rắn được chôn lấp dưới mặt đất

Vũ Thị Phương Thảo 12 K36B – Hóa học

- BCL nửa nổi nửa chìm: Một phần chất thải được chôn lấp dưới mặt đất

và một phần được chôn lấp lên trên

- BCL ở các khe núi: là loại bãi được hình thành bằng cách tận dụng khe núi ở các vùng núi, đồi cao

1.3.1.3 Bãi chôn lấp không hợp vệ sinh

BCL không hợp vệ sinh là BCL không phù hợp hoặc không đáp ứng được những tiêu chuẩn cũng như những thông số kỹ thuật về môi trường đưa ra

Nguyên nhân có thể là BCL tự phát do người dân tự động thu gom và chôn lấp vì vậy không thể tính toán được mức độ ảnh hưởng cũng như tác động xấu tới môi trường và con người Ngoài ra, quá trình sử dụng theo thời gian thì thiết kế cũng như quy hoạch của bãi chôn lấp không còn phù hợp do tác động khách quan từ bên ngoài cũng như trong quá trình vận hành của bãi rác có những vấn đề phát sinh không kịp thời xử lý sẽ gây hậu quả xấu tới cuộc sống người dân xung quanh

1.3.2 Các quá trình diễn ra trong bãi chôn lấp

Trong các bãi chôn lấp xảy ra các quá trình: Vật lý, hóa học và sinh học, trong đó quá trình sinh học là quan trọng nhất Tuy nhiên, quá trình sinh học lại chịu ảnh hưởng rất lớn bởi các quá trình vật lý và hóa học

ép là sự sụt lún vật lý

Vũ Thị Phương Thảo 13 K36B – Hóa học

Lượng nước xâm nhập vào BCL đóng một vai trò quan trọng trong những phản ứng vật lý Nước là môi trường để phân rã những chất có thể hòa tan trong nước và giúp vận chuyển chất không phản ứng (hạt vô sinh và hữu sinh)

Sự bám hút bề mặt (quá trình hấp phụ) được hiểu là sự gắn các phân tử lên một bề mặt, giữ cố định những chất hữu cơ và vô cơ có thể gây ra những tác động có hại nếu thoát ra môi trường bên ngoài Do đó, nó có vai trò rất lớn giúp ngăn chặn các nguồn bệnh và những mầm bệnh cũng như một số chất hóa học Tuy nhiên, hấp phụ có một số hạn chế nhất định, một trong những hạn chế đó là vấn đề lưu giữ chất hấp phụ

Hấp thụ là một hiện tượng vật lý khác xảy ra trong BCL, quá trình này giữ lại những chất ô nhiễm hòa tan bằng cách giữ nước, vận chuyển những chất ô nhiễm và những hạt lơ lửng ra khỏi BCL Quá trình hấp thụ là quá trình các chất được lấy đi thông qua hiện tượng mao dẫn Sự hấp thụ chỉ được xem là một cách trì hoãn tạm thời khi không mong muốn các chất ô nhiễm thoát ra bên ngoài

1.3.2.2 Quá trình hóa học

Oxi hóa là một trong hai dạng phản ứng hóa học chủ yếu trong BCL Tuy nhiên, mức độ oxi hóa rất hạn chế, bởi vì những phản ứng này phụ thuộc vào sự hiện diện của oxi giữ lại trong BCL khi xây dựng và vận hành BCL Trong quá trình oxi hóa, kim loại sắt là thành phần có khả năng bị ảnh hưởng nhiều nhất

Dạng phản ứng hóa học thứ hai chủ yếu bao gồm những phản ứng xảy ra

do sự có mặt các axit hữu cơ và carbon đioxit (CO2) hòa tan trong nước được tổng hợp từ quá trình sinh học Phản ứng với axit hữu cơ và carbon đioxit với hòa tan thường là các phản ứng của kim loại và các hợp chất của kim loại với các axit Sản phẩm của các phản ứng này phần lớn là ion kim loại và muối tồn tại trong nước rò rỉ của BCL Những axit gây ra sự hòa tan, giải phóng ra các chất trở thành nguồn gây ô nhiễm Sự hòa tan carbon đioxit làm giảm chất lượng nước, đặc biệt khi có mặt Ca và Mg

Vũ Thị Phương Thảo 14 K36B – Hóa học

Thành phần hữu cơ dễ bị hủy phân hủy có trong BCL có khả năng bị phân hủy sinh học bao gồm rác thực phẩm, giấy, sản phẩm của giấy và các loại “sợi

tự nhiên” (bao gồm sợi có nguồn gốc từ động - thực vật) Sự phân hủy sinh học

có thể xảy ra trong tình trạng hiếu khí (ngắn) hoặc kị khí (lâu hơn)

- Sự phân hủy hiếu khí

Phần lớn quá trình phân hủy xảy ra ngay sau khi rác được chôn là hiếu khí Tình trạng hiếu khí tiếp diễn cho đến khi tất cả oxi trong các khe hở giữa các hạt không còn nữa Giai đoạn hiếu khí diễn ra tương đối ngắn phụ thuộc vào

độ đầm nén của chất thải và độ ẩm vì độ ẩm chiếm chỗ của không khí trong các khe hổng của hạt Vi khuẩn hoạt động trong suốt giai đoạn này bao gồm vi sinh vật hiếu khí bắt buộc và một số vi sinh vật hiếu khí tùy nghi

Bởi vì những sản phẩm cơ bản cuối cùng của quá trình phân hủy hiếu khí sinh học là “tro”, CO2 và H2O, tác động có hại cho môi trường trong suốt giai đoạn phân hủy hiếu khí là rất nhỏ, mặc dù những sản phẩm phân hủy trung gian

có thể bay hơi và khả năng gây ô nghiễm môi trường thấp

- Sự phân hủy kị khí

Bởi vì nguồn oxi trong BCL sớm cạn kiệt, hầu hết chất hữu cơ dễ bị phân hủy kị khí Quá trình phân hủy kị khí sinh học tương tự như quá trình phân hủy

Vũ Thị Phương Thảo 15 K36B – Hóa học

Hai khí sinh ra chủ yếu là khí metan (CH4) và khí cacbonic (CO2) Những khí sinh ra ở dạng vết là hiđro sunfua (H2S), hiđro (H2), nitơ (N2)

Phản ứng phân hủy kị khí của chất thải rắn xảy ra như sau:

Chất hữu cơ + H2O Các chất hữu cơ đã bị phân hủy sinh học

+ CH4 + CO2 + các khí khác

1.3.3 Tác động của bãi chôn lấp không hợp vệ sinh tới môi trường

Phạm vi ảnh hưởng của bãi rác đến môi trường rất rộng, nếu không được kiểm soát đúng mức sẽ gây hậu quả lớn, khó có thể khắc phục Các tác động của BCL tới môi trường thường là kết quả của quá trình biến đổi lý, hóa và sinh học xảy ra ở BCL và khu vực lân cận

1.3.3.1 Tác động tới môi trường nước

Một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với môi trường tại các BCL là nước rỉ rác Thông thường các bãi chôn lấp chất thải đúng kỹ thuật có hệ thống đường ống, kênh rạch thu gom nước thải và các bể chứa nước rác để xử lý trước khi thải ra môi trường Tuy nhiên, phần lớn các bãi chôn lấp hiện nay đều không được xây dựng đúng kỹ thuật vệ sinh và đang trong tình trạng quá tải, nước rò rỉ

từ bãi rác được thải trực tiếp ra ao, hồ gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng Sự xuất hiện của các bãi rác lộ thiên tự phát cũng là một nguồn gây ô nhiễm nguồn nước đáng kể Tại các bãi chôn lấp chất thải rắn, nước rỉ rác có chứa hàm lượng chất ô nhiễm cao (chất hữu cơ: do trong rác có phân súc vật, các thức ăn thừa ; chất thải độc hại: từ bao bì đựng phân bón, thuốc trừ sâu,

Vi sinh vật

Vũ Thị Phương Thảo 16 K36B – Hóa học

- Tác động tới nguồn nước ngầm

Các chất trong nước thải thấm từ BCL gồm 4 loại sau:

+ Các ion và nguyên tố thông thường như: Ca, Mg, Fe, Cd

+ Các kim loại nặng có vết như: As, Mn, Cr, Ni, Pb, Cd

+ Các hợp chất hữu cơ hoặc COD

1.3.3.2 Tác động đến môi trường không khí và tiếng ồn

- Ô nhiễm bụi và tiếng ồn

Vận chuyển rác theo đường ô tô, quá trình đào xới, đầm nén rác… có khả năng phát sinh bụi là đất, cát… Tùy thuộc điều kiện chất lượng đường xá, phương thức bốc dỡ và tập kết nguyên liệu mà ô nhiễm bụi phát sinh ra nhiều hay ít Nồng độ bụi sẽ tăng cao trong những ngày khô, nắng gió Bụi do nguyên liệu rơi vãi hoặc từ các ô đang chôn lấp cuốn theo gió phát tán vào không khí gây nên ô nhiễm cho các khu vực xung quanh Bụi đất gây ảnh hưởng đến sức

Vũ Thị Phương Thảo 17 K36B – Hóa học

- Ô nhiễm không khí

Các loại rác trong BCL để phân hủy trong điều kiện và độ ẩm thích hợp sẽ được vi sinh vật phân hủy tạo ra nhiều chất tạo mùi hôi (axit hữu cơ, hiđro sunfua, mercaptan, amoniac ) và nhiều loại khí gây ô nhiễm khác có tác động xấu tới môi trường, sức khỏe và hoạt động sản xuất của con người

Sự phân hủy của gốc sunfat trong rác:

2CH3− CH − COOH + SO4

→ 2CH3COOH + S2- + CO2 + H2O

OH Axit lactic Sunfat Axit axetic Sunfua

4H2 + SO42- → S2- + 4H2O

S2- + H+ → H2S (mùi trứng thối) Ion sunfua có thể kết hợp với cation kim loại tạo muối sunfua kim loại:

Fe2+ + S2- → FeS (kết tủa màu đen) Nếu không tạo thành các muối này, vấn đề mùi của BCL sẽ nghiêm trọng hơn

Sự phân hủy các axit amin có trong rác thải hữu cơ:

R− CH −COOH

R− CH2 –COOH + NH3

OH

Vi khuẩn Hiếu khí

Vũ Thị Phương Thảo 18 K36B – Hóa học

1.3.3.3 Tác động đến môi trường đất

Tiến hành chôn lấp rác thải đã chiếm rất nhiều diện tích đất trong khu vực, một diện tích đất lớn bị chuyển chức năng Thành phần dinh dưỡng, độ pH của đất có thể bị thay đổi, đất có thể bị ô nhiễm do sự xâm nhập của nước rỉ rác

1.3.3.4 Tác động đến các dạng tài nguyên sinh học và các hệ sinh thái

Các chất gây ô nhiễm nước, không khí với hàm lượng vượt quá tiêu chuẩn rất nhiều lần sẽ gây ảnh hưởng đến động - thực vật và hệ thủy sinh ở khu vực Ví

dụ như làm cây trồng chậm phát triển, động vật mắc bệnh qua đường hô hấp hoặc gián tiếp qua nước uống, cây cỏ bị nhiễm các chất ô nhiễm, nồng độ oxy hòa tan trong nước bị suy giảm

1.3.3.5 Tác động cảnh quan môi trường

Tác động đến cảnh quan môi trường do BCL chất thải rắn là không thể tránh khỏi, trong đó bao gồm tác động trực tiếp từ bãi rác và gián tiếp do việc vận chuyển chất thải đến BCL, cảnh quan môi trường sẽ thay đổi do thay đổi mục đích sử dụng đất của khu vực Hoạt động của BCL sẽ tạo tiếng ồn, mùi hôi của rác, bụi sẽ làm mất mĩ quan của khu vực

Khi xe rác thu gom, vận chuyển rác cũng có thể gây mùi hôi, rác có thể bị rơi vãi trên đường vận chuyển nhưng do thời gian hoạt động chủ yếu vào buổi sáng, các xe vận chuyển chủ yếu là xe ép nên phần nào hạn chế ảnh hưởng của tác động này

Tình trạng vệ sinh tại bãi rác sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng dân

cư xung quanh nếu khoảng cách an toàn không được thiết lập Các chất phát tán

là mối lo ngại lớn nhất các thành phần giấy, nilon có nhiều trong rác có thể phát tán ra xa nhiều kilomet, có thể bay vào nhà dân gây mất vệ sinh, ảnh hưởng đến sinh hoạt cũng như hoạt động sản xuất của họ Ngoài ra, trong BCL còn có thể xảy ra một số sự cố như cháy nổ, sự cố sụt tràn chất thải

Vũ Thị Phương Thảo 19 K36B – Hóa học

Các phương pháp lý hóa bao gồm:

- Trao đổi ion

Xử lý sinh học là phương pháp đơn giản và hiệu quả có thể làm phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ như sản phẩm dầu mỏ, nhiên liệu hình thành các hợp chất không gây ô nhiễm như CO2 và nước Hầu hết sự phân hủy sinh học tự nhiên các chất ô nhiễm diễn ra trong môi trường đất, tuy nhiên các điều kiện phân hủy sinh học nhìn chung không thuận lợi để đạt được hiệu quả làm sạch Công nghệ cải tạo sinh học chủ yếu nhằm mục đích cải thiện các điều kiện cho

Vũ Thị Phương Thảo 20 K36B – Hóa học

vi sinh vật phân hủy Các điều kiện cần được quan tâm hơn cả là nhiệt độ, độ

ẩm, pH, thế oxy hóa khử, nồng độ các chất ô nhiễm, sự có mặt của các vi sinh vật mong muốn và khả năng phân hủy sinh học của các chất ô nhiễm Quá trình phân hủy có thể xảy ra cả trong điều kiện hiếu khí và yếm khí Nhìn chung điều kiện hiếu khí thường được áp dụng nhiều hơn

Các phương pháp sinh học bao gồm:

- Các kỹ thuật xử lý sinh học tại chỗ

- Phương pháp xử lý sinh học ngoại vi

- Phục hồi đất nhờ thực vật

1.4.3 Các phương pháp đóng rắn và ổn định đất

Đây là nhóm công nghệ nhằm cố định và ổn định chất ô nhiễm trong đất ngăn không cho chất ô nhiễm tiếp cận tới môi trường, bằng cách gắn kết chất ô nhiễm vào pha rắn hay chuyển chúng thành dạng ít tan, ít linh động và ít độc hơn Một số phương án chính bao gồm:

- Cố định dạng bitum

- Gắn vào các vật liệu chất dẻo nhiệt

- Đẩy polyethylene

- Pozzolan

- Thủy tinh hóa

- Cô lập khu vực ô nhiễm

1.4.4 Xử lý nhiệt

Bay hơi và phân hủy các chất ô nhiễm bằng phương pháp xử lý nhiệt là kỹ thuật rất hiệu quả Quá trình phụ thuộc nhiệt độ, áp suất riêng phần của oxy và thời gian lưu Việc xử lý tiến hành theo 2 bước:

- Bước 1: Nung đất trong lò đốt đến nghiệt độ 400 - 7000C

- Bước 2: Xử lý khí thải từ lò đốt ở nhiệt độ cao (800 - 12000C) đảm bảo oxy hóa toàn bộ các thành phần hữu cơ bay hơi Khí ra ngoài khỏi buồng đốt được làm nguội qua thiết bị trao đổi nhiệt và qua hệ thống xử lý khí

Vũ Thị Phương Thảo 21 K36B – Hóa học

Xử lý nhiệt phù hợp với mọi loại đất chứa các chất ô nhiễm hữu cơ Do phát thải khí nên phương pháp khá hạn chế nếu dùng để xử lý chất hữu cơ chứa halogen Có thể xử lý 15 - 40 tấn/h tùy thuộc loại đất Vật liệu sau khi xử lý được trả lại cho vùng đất bằng cách rải đều trên bề mặt ruộng mặc dù tính chất đất có thể bị thay đổi

Các công nghệ quan trọng nhất trong xử lý nhiệt:

- Nhiệt phân

- Đốt (Incineration)

- Giải hấp nhiệt (Thermal desorption)

- Xử lý hồ quang nhiệt độ cao

1.4.5 Các phương pháp kết hợp để xử lý

- Phương pháp phân hủy hóa học kết hợp với chôn lấp

Nguyên lý của phương pháp dựa trên quá trình hai giai đoạn: phân hủy các hóa chất BVTV bằng phương pháp hóa học nào đó, sau đó chôn lấp theo phương pháp hiện đại Ưu điểm của phương pháp này là tương đối dễ thực hiện,

an toàn cho môi trường Nhược điểm là cần có vị trí cho hố chôn lấp, phải kiểm soát trong một thời gian

- Phương pháp chôn lấp kết hợp với phương pháp vi sinh

Phương pháp này tương tự phương pháp trên chỉ khác là để phân hủy các hóa chất BVTV người ta dùng các chủng vi sinh Phương pháp này có ưu điểm

là thân thiện hơn với môi trường nhưng nhược điểm là thời gian lâu, chưa tìm được loại vi sinh phân hủy nhiều loại hóa chất BVTV có hiệu quả Vì vậy, phương pháp này đang ở giai đoạn nghiên cứu, triển khai áp dụng vào thực tế

- Phương pháp hóa học kết hợp với phương pháp vi sinh

Phương pháp này là sự kết hợp giữa hai quá trình: chiết tách tại chỗ các chất ô nhiễm dễ bay hơi và phục hồi tại chỗ nhờ các vi sinh vật Quá trình xâm nhập của không khí trong kĩ thuật chiết tách giúp việc vận chuyển oxy có hiệu quả làm thức đẩy quá trình phân hủy sinh học trong đất

Vũ Thị Phương Thảo 22 K36B – Hóa học

Các phương pháp xử lý kết hợp được với xây dựng mục tiêu không chỉ xử

lý đất ô nhiễm mà còn phục hồi vùng đất cho mục đích sử dụng sau này Các phương pháp phân hủy hóa học áp dụng để tách hay xử lý các chất ô nhiễm trong đất Các phương pháp sinh học được kết hợp để ổn định và phục hồi chức năng dinh dưỡng của đất có thể sử dụng tiếp

Vũ Thị Phương Thảo 23 K36B – Hóa học

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Các vấn đề môi trường xung quanh bãi chôn lấp chất thải rắn

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Bãi chôn lấp rác thải tại Khu công nghiệp Khai Quang - Tỉnh Vĩnh Phúc

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa

Việc trực tiếp tham quan tìm hiểu về tình hình quản lý rác thải bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt KCN Khai Quang - TP Vĩnh Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc

để có những nhận xét, đánh giá khách quan, chính xác về hiện trạng thu gom, vận chuyển, xử lý rác thải sinh hoạt tại bãi chôn lấp

2.2.2 Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích hệ thống tư liệu

Sử dụng các phần mềm word, exel để tổng hợp, phân tích các số liệu đã thu thập được

2.2.5 Phương pháp điều tra xã hội học

Điều tra các vấn đề môi trường của bãi chôn lấp CTRSH tại KCN Khai Quang - tỉnh Vĩnh Phúc từ các hộ gia đình lân cận bằng hệ thống các câu hỏi phỏng vấn để có những nhận xét, đánh giá khách quan, chính xác về chất

lượng môi trường xung quanh BCL

Vũ Thị Phương Thảo 24 K36B – Hóa học

2.2.6 Phương pháp thực nghiệm

Phương pháp điều tra khảo sát và lấy mẫu hiện trường: phương pháp nhằm xác định các vị trí đo đạc và lấy mẫu các thông số môi trường phục vụ cho việc phân tích đánh giá hiện trạng môi trường khu vực dự án

- Khảo sát vị trí địa lý

- Khảo sát hiện trạng tự nhiên - kinh tế xã hội trong phạm vi dự án và khu vực xung quanh dự án

- Lấy và phân tích mẫu không khí

Thiết bị sử dụng: Máy lấy mẫu khí Aricheck 2000, máy đo bụi Epam 5000,

bộ đo vi khí hậu Kestrel 4500, máy đo tiếng ồn Testo 815 và các phụ kiện khác

- Lấy và phân tích mẫu nước

Bảng 2.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường nước

Vũ Thị Phương Thảo 25 K36B – Hóa học

- Lấy và phân tích môi trường đất

Bảng 2.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu môi trường đất

2.2.7 Phương pháp so sánh

So sánh sự tác động tới môi trường bãi chôn lấp của việc sử dụng

phương pháp mới được đề ra với phương pháp đang được sử dụng