Tính toán thiết kế bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt cho khu dân cư 300.000 dân

Tính toán thiết kế bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt cho khu dân cư 300.000 dân

LỜI NÓI ĐẦU

Việc xử lý chất thải rắn sinh hoạt một cách hợp lý đã và đang là vấn đề cấp thiếtđối với hầu hết các tỉnh thành của nước ta Lâu nay, chất thải rắn sinh hoạt thườngđược chon lấp ở các bãi rác hở, hình thành một cách tự phát Hầu hết các bãi chon lấpnày đặt gần sát khu dân cư, gây ra ảnh hưởng và tác động xấu đến môi trường và sứckhỏe của cộng đồng mặt khác, sự gia tăng nhanh chóng của tốc độ đô thị hóa và mật

độ dân cư cũng tăng thêm áp lực cho hệ thống quản lý chất thải rắn hiện nay Việc lựachọn cộng nghệ xử lý chất thải rắn sinh hoạt có ý nghĩa hết sức quan trong đối vớicông tác quản lý, bảo vệ môi trường

Trong rất nhiều các công nghệ xử lý chất thải rắn, thì chon lấp hợp vệ sinh làphương pháp khả thi, phù hợp nhất đối với điều kiện kinh tế- xã hội của nước ta hiệnnay Chất thải rắn sinh hoạt được xử lý tập trung, có cơ sở khoa học, kỹ thuật, đảm bảokhông gây ô nhiễm môi trường, nhằm tiến tới đóng cửa các khu xử lý rác tự phát, tạmthời

Trong bài tiểu luận này, nhóm em xin trình bày đề tài: “Tính toán, thiết kế mộtbãi chon lấp rác thải sinh hoạt hợp vệ sinh cho một khu dân cư 300 000 dân”

Trong quá trình tính toán, thực hiện, nhóm chúng em không tránh khỏi có nhữngsai sót, kính mong thầy và các bạn góp ý để chúng em có thể hoàn thiện bài tiểu luậnnày

Xin chân thành cảm ơn!

Nhóm sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu……… 1

Chương 1 KHÁI QUÁT VỀ CHẤT THẢI SINH HOẠT……… 4

1.1 KHÁI NIỆM………4

1.2 THÀNH PHẦN CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT……….4

1.3 TÍCH CHẤT LÝ HÓA CỦA CHẤT THẢI RẮN SINH………4

1.4 HIỆN TRẠNG CỦA CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT……….5

Chương 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI SINH HOẠT………7

2.1 PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG……….……7

2.2.1 Tập trung thành bãi rác ……… ……7

2.1.2 Phương pháp đốt ………7

2.1.3 Phương pháp chôn lấp……… 8

2.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BẰNG CÔNG NGHỆ HIỆN ĐẠI……… ……11

2.2.1 Phân loại rác, tái chế rác hữu cơ thành phân vi sinh……… …11

2.2.2 Sử dụng công nghệ xử lý nhiệt phân rác………12

2.2.3.Phương pháp 3R.……… ……13

2.2.4.Xử lý chất thải rắn bằng công nghệ ép kiện………14

Chương 3 TÍNH TOÁN XÂY DỤNG BÃI CHÔN LẤP CHO KHU VỰC CÓ 300.000 DÂN ……… …15

3.1 TÍNH TOÁN LƯỢN RÁC THẢI CẦN XỬ LÝ ……… ……15

3.2 TÍNH TOÁN Ô CHÔN LẤP……….16

3.3 CHỐNG THẤM CHO CÁC Ô CHÔN LẤP………18Kết luận………22Tài liệu tham khảo……….23

Chương 1

KHÁI QUÁT VỀ CHẤT THẢI SINH HOẠT

1.1 KHÁI NIỆM

Chất thải là toàn bộ các vật chất bị con người loại bỏ trong cac hoạt động kinh

tế-xã hoi, bao gồm các hoạt động sản xuất và duy trì sự tồn tại của cộng đồng

Chất thải rắn là chất thải ở thể rắn, được thải từ quá trình sản xuất, kinh doanh,dịch vụ, sinh hoạt hoặc các hoạt động khác Chất thải rắn bao gồm chất thải rắn thôngthường và chất thải rắn nguy hại

Chất thải rắn sinh hoạt là chất thải rắn sinh ra từ các khu nhà ở ( biệt thự, hộ giađình,chung cư), khu thương mại ( của hàng,siêu thị,chợ…), cơ quan( trường học, bệnhviện, các trung tâm hành chính nhà nước), khu công cộng ( quét đường, công viên, giảitrí, tỉa cây xanh…), các trạm xử lý nước thải Chất thải rắn sinh hoạt bao gồm cả chấtthải nguy hại sinh ra từ các nguồn trên

1.2 THÀNH PHẦN CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT

Bảng 1.1 Các loại chất thải đặc trưng từ nguồn thải sinh hoạt

Khu dân cư, thương mại,

công sở

Chất thải thực phẩm, nhựa,giấy, carton, vải, cao su, rác vườn, nhôm, kim loại chứa sắt, các loại khác: tã lót, khăn vệsinh,…

Chất thải từ dịch vụ Rửa đường : Bụi rác, xác động vật, xe hỏng, cỏ, lá, các ống

kim loại, nhựa tổng hợp, can, vỏ chai…

Chất thải đặc biệt Chất thải thể tích lớn, đồ điện gia dụng, hàng hóa, pin, dầu xe, lốp xe, linh kiện điện tử, chất thải nguy hại.

1.3 TÍCH CHẤT LÝ HÓA CỦA CHẤT THẢI RẮN SINH

Khối lượng riêng của các loai chất thải rắn rất khác nhau tuỳ từng trường hợp:rác để tự nhiên, rác để trong thùng không nén, có nén… Khác nhau tùy theo vị trí địa

lý, mùa, thời gian lưu trữ… Khối lượng riêng của chất thải rắn lấy từ các xe ép rácsinh hoạt thường dao độgn trong khoảng từ 178kg/m3 đến 415kg/m3

Độ ẩm của chất thải rắn thường tính theo 2 cách: theo thành phần % khối lượngướt và % khối lượng khô

Khả năng tích ẩm là tổng lương ẩm mà chất thải có thể tích trữ được, khả năngtích ẩm sẽ thay đổi tùy theo điều kiện nén ép rác và trạng thái phân hủy của chất thải.Khả năng tích ẩm của CTRSH trong trường hợp không nén có thể dao động trongkhoảng 50%-60%

Các nguyên tố cơ bản trong CTRSH bao gồm Carbon, Hydro, Nito, Lưu huỳnh

và tro Các nguyên tố thuộc nhóm Halogen được xác định do các dẫn xuất của clo tồntại trong khí thải khi đốt rác

1.4 HIỆN TRẠNG CỦA CHẤT THẢI RẮN SINH HOẠT

Lượng chất thải rắn sinh hoạt tại các đô thị ở nước ta phát sinh ngày càng tăng,tính trung bình mỗi năm tăng khoảng 10-15% Tỷ lệ tăng cao tập trung ở các đô thịđang mở rộng, phát triển mạnh cả về quy mô lẫn dân số và các khu công nghiệp, nhưcác đô thị tỉnh Phú Thọ (19,9%), thành phố Phủ Lý (17,3%), Hưng Yên (12,3%), RạchGiá (12,7%), Cao Lãnh (12,5%) Các đô thị khu vực Tây Nguyên có tỷ lệ phát sinhchất thải rắn sinh hoạt tăng đồng đều hàng năm và với tỷ lệ tăng ít hơn (5,0%) Theothống kê năm 2002, lượng CTR sinh hoạt trung bình từ 0,6-0,9 kg/người/ngày ở các đôthị lớn và 0,4-0,5 kg/người/ngày ở các đô thị nhỏ, thị trấn thị tứ Đến năm 2008 và đầu

2009, tỷ lệ này ở các đô thị lớn đã tăng lên tương ứng là 0,9-1,3 kg/người/ngày ( bảng2) Kết quả điều tra tổng thể năm 2006 - 2007 cho thấy, đô thị có lượng chất thải rắnsinh hoạt phát sinh lớn nhất là TP Hồ Chí Minh (5.500 tấn/ngày), Hà Nội (2.500tấn/ngày); đô thị có lượng chất thải rắn phát sinh ít nhất là Bắc Kạn - 12,3 tấn/ngày;Thị xã Gia Nghĩa 12,6 tấn/ngày, Cao Bằng 20 tấn/ngày; TP Đồng Hới 32,0 tấn/ngày;

TP Yên Bái 33,4 tấn/ngày và thị xã Hà Giang 37,1 tấn/ngày.Như vậy,lượng chất thảirắn sinh hoạt đô thị phát sinh chủ yếu tập trung ở 2 đô thị đặc biệt là Hà Nội và TP HồChí Minh Tuy chỉ có 2 đô thị nhưng tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh tới8.000 tấn/ngày (2.920.000 tấn/năm) chiếm 45,24% tổng lượng chất thải rắn sinh hoạtphát sinh từ tất cả các đô thị

Tính theo vùng địa lý (hay vùng phát triển kinh tế - xã hội) thì các đô thị vùngĐông Nam Bộ có lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh lớn nhất tới 6.713 tấn/ngàyhay 2.450.245 tấn/năm (chiếm 37,94% tổng lượng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt các

đô thị loại III trở lên của cả nước), tiếp đến là các đô thị vùng Đồng bằng sông Hồng

có lượng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt đô thị là 4.441 tấn/ngày hay 1.622.060

tấn/năm (chiếm 25,12%) Các đô thị khu vực miền núi Tây Bắc Bộ có lượng phát sinhchất thải rắn sinh hoạt đô thị thấp nhất chỉ có 69.350 tấn/năm (chiếm 1,07% ), tiếp đến

là các đô thị thuộc các tỉnh vùng Tây Nguyên, tổng lượng phát sinh chất thải rắn sinhhoạt đô thị là 237.350 tấn/năm (chiếm 3,68%)

Tại các thành phố, việc thu gom và xử lý chất thải đô thị thường do Công ty Môitrường đô thị (URENCO) đảm nhận Tuy nhiên đã xuất hiện các tổ chức tư nhân thamgia công việc này ( Công ty Huy Hoàng, Tp.Lạng Sơn ).Hầu hết rác thải không đượcphân loại tại nguồn,thường thu gom lẫn lộn và vận chuyển đến bãi chôn lấp Tỷ lệ thugom tăng từ 40% - 67% năm 2002 lên đến 70 - 75% năm 2007 ở các thành phố lớn,còn ở các đô thị nhỏ tỷ lệ này tăng lên tới 30% - 50% Tỷ lệ thu gom bình quân toànquốc vào khoảng 55%.- Cơ chế quản lý tài chính trong hoạt động thu gom rác thải chủyếu dựa vào kinh phí bao cấp từ ngân sách nhà nước, chưa huy động được các thànhphần kinh tế tham gia, tính chất xã hội hoá hoạt động thu gom còn thấp, người dânchưa thực sự chủ động tham gia vào hoạt động thu gom cũng như chưa thấy rõ đượcnghĩa vụ đóng góp kinh phí cho dịch vụ thu gom rác thải

Chương 2

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI SINH HOẠT

Do rác thải sinh hoạt có chứa nhiều thành phần trong đó có những thành phần cóthể tái chế và thành phần không thể tái chế Trong nhiều năm qua các nhà nghiên cứu;các nhà hoạch định, … đã đưa ra nhiều phương án để xử lý rác thải sinh hoạt để choviệc xủ lý được hiệu quả cũng như tận thu tài nguyên Sau đây là một số phương pháp

Ưu điểm:

• Không mất công thu dọn và nhanh chóng cho người xả rác

• Mang tính tự phát cao (chủ yếu là do ý thức người dân – chắc chỉ có ởViệt Nam)

Nhược điểm:

• Thời gian tạo thành bãi rác lớn là nhanh

• Quá trình phân hủy là tự nhiên nên không thể kiểm soát mùi và các chấtđộc hại

• Các chất thải có tính nguy hại không được xử lý và có thể lan ra các khuvực lân cận gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người

2.1.2 Phương pháp đốt.

Đốt rác là giai đoạn xử lý cuối cùng cho một số loại rác không thể xử lý bằng cácphương pháp khác Đây là một giai đoạn oxy hóa nhiệt độ cao với sự có mặt của oxytrong không khí, trong đó các rác độc hại được chuyển hóa thành khí và các chất thảirắn khác không cháy Việc xử lý rác bằng phương pháp đốt có ý nghĩa quan trọng làlàm giảm tới mức nhỏ nhất chất thải cho khâu xử lý cuối cùng, nếu sử dụng công nghệtiến tiến còn có ý nghĩa cao bảo vệ môi trường Đây là phương pháp xử lý rác tốn kémnhất so với phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh thì chi phí để đốt một tấn rác cao hơnkhoảng 10 lần Công nghệ đốt rác thường áp dụng ở các quốc gia phát triển vì phải cómột nền kinh tế đủ mạnh để bao cấp cho việc thu đốt rác sinh hoạt như là một dịch vụphúc lợi xã hội của toàn dân Tuy nhiên đốt rác sinh hoạt bao gồm nhiều chất khácnhau sinh khói độc và dễ sinh đioxin nếu việc xử lý khói không tốt (phần xử lý khói làphần đắt nhất trong công nghệ đốt rác).

Ưu điểm

• Phương pháp này là giảm được thể tích và khối lượng, của chất thải đến

70 - 90% so với thể tích chất thải ban đầu (Giảm một cách nhanh chóng,thời gian lữu trữ ngắn)

• Có thể đốt tại chỗ không cần phải vận chuyển đi xa

• Nhiệt tỏa ra của quá trình đốt có thể sử dụng cho các quá trình khác

• Kiểm soát được ô nhiễm không khí, giảm tác động đến môi trường khôngkhí

• Có thể sử dụng phương pháp này để xử lý phần lớn các chất thải hữu cơnguy hại

• Yêu cầu diện tích nhỏ hơn so với phương pháp xử lý bằng sinh học vàchôn lấp

• Ô nhiễm nước ngầm ít hơn đối với phương pháp xử lý bằng chôn lấp

• Xử lý triệt để các chỉ tiêu ô nhiễm của chất thải rắn

• Giảm thể tích tối đa sau khi xử lý, cho nên tiết kiệm được diện tích chôn

• Tro thải ra sau khi đốt thường là những chất trơ

Nhược điểm

• Vận hành dây chuyền phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật và tay nghề cao

• Chi phí đầu tư ban đầu lớn

• Không phải mọi chất thải đều có thể đốt được

• Phải bổ sung nhiên liệu cho quá trình đốt

2.1.3 Phương pháp Chôn lấp

Nếu chôn lấp mà không được kiểm soát, chất thải rắn cũng sẽ gây ra nhiều nguy

cơ khác đối với sức khoẻ cộng đồng và đối với môi trường Vì công nghệ tương đốiđơn giản khá linh hoạt, chôn lấp hợp vệ sinh có nghĩa là chôn lấp chất thải rắn khókiểm soát, được xem là phương pháp quản lý việc thải bỏ chất thải rất phù hợp đối vớicác nước đang phát triển Chôn lấp hợp vệ sinh giúp hạn chế sự tiếp xúc của con người

và môi trường với các ảnh hưởng có hại của chất thải rắn bị đổ bỏ trên mặt đất.Thôngqua chôn lấp hợp vệ sinh, chất thải được tập trung vào 1 khu vực được thiết kế cẩnthận sao cho sự tiếp xúc giữa chất thải và môi trường giảm đáng kể

2.1.3.a Phân loại bãi rác chôn lấp

Bãi chôn lấp chất thải rắn có thể được phân loại theo nhiều hình thức khác

Theo loại chất thải được chôn lấp

• Bãi chôn lấp rác sinh hoạt

• Bãi chôn lấp chất thải công nghiệp

• Bãi chôn lấp chất thải nguy hại

• Bãi chôn lấp tro xỉ

Theo kích cỡ quy mô diện tích bãi chôn lấp được phân thành:

• Bãi chôn lấp nhỏ Có diện tích nhỏ hơn10 ha

• Bãi chôn lấp trung bình Từ 10 - 30 ha

• Bãi chôn lấp lớn Từ 30 đến 50 ha

• Bãi chôn lấp rất lớn Trên 50 ha

Theo kết cấu bãi chôn lấp được chia thành ba loại:

• Bãi chôn lấp nổi: Chất thải được chất cao lên mặt đất, bãi chôn lấp nàythường được áp dụng tại các vùng đất phẳng, xung quanh bãi chôn lấpphải có hệ thống đê kè để cách ly chất thải, nước rác với môi trường xungquanh

• Bãi chôn lấp chìm: Chất thải được chôn lấp sâu dưới mặt đất và được cách

ly với môi trường ngoài thông qua hệ thống lớt đấy và lớp phủ bên trên

• Bãi chôn lấp nứa chìm nữa nổi: Một phần được chôn lấp sâu dưới đất, mộtphần nổi lên trên mặt đất

2.1.3.b Yêu cầu của bãi chôn lấp

Khi xây dựng bãi chôn lấp chất thải rắn chúng ta cần xét các yêu cầu sau:

Vị trí

Gần nơi sinh ra nguồn rác

Vị trí bãi chôn lấp tương đối cao, tránh những vùng bị lũ lụt

Bảng 2.1 Vị trí của bãi rác đến một số công trình

Các

công trình Đặc điểm và quymô công trình

Khoảng cách tối thiểu từ vành đai công trình

tới các bãi chôn lấp, (m)Bãi chôn lấp

nhỏ và vừa Bãi chôn lấplớn Bãi chôn lấprất lớn

Đô thị xã, thị trấn, thị tứ Các thành phố, thị 3000 - 5000 5000 - 15000 15000 - 30000Sân bay, các khu

công nghiệp, hải

miền núi dòng chảy xuống)theo khe núi (có 3000-5000 > 5000 > 5000Công trình khai

Địa chất công trình thuỷ văn.

• Bãi chôn lấp tránh những vùng có nền đất yếu, các vùng hay xảy ra chấnđộng địa chất, các vết nứt,

• Tránh những vùng có cấu tạo nền đá vôi

• Cách xa khu vực có trữ nước ngầm lớn

• Những khu vực có hàm lượng sét trong đất cao rất thuận lợi để xây dựngcác bãi rác

Các hạng mục trong bãi chôn lấp

• Đối với bãi chôn lấp để đảm bảo yêu cầu vệ sinh, các hoạt động chôn lấpthực hiện một cách liên tục yếu cầu bãi chôn phải có các hạng mục côngtrình sau:

• Ô chôn lấp (đối với bãi chôn lấp có nhiều ô)

• Hệ thống thu gom và xử lý nước rác

• Hệ thống thu gom và xử lý khí bãi rác

• Lấy mẫu và phân tích mẫu nước rác, khí rác

• Hệ thống đường giao thông

• Trạm cân để quan lý lượng rác thải chôn lấp

• Khu nhà hành chính và các cơ sảo bảo dưỡng các phương tiện máy móchoạt động trong bãi chôn lấp

• Hệ thống tường rào bao quanh.

• Hệ thống thoát nước mưa

Ưu điểm

• Có thể tận thu các khí sinh ra trong quá trình phân hủy

• Chi phí đầu tư cũng như duy trì thấp

• Quá trình vận hành dễ dàng

Nhược điểm

• Cần diện tích lớn và thời gian xử lý dài

• Cần có các biện pháp tốt để kiểm soát nước rỉ rác cũng như khí metan sinh

ra trong quá trình phân hủy

2.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BẰNG CÔNG NGHỆ HIỆN ĐẠI

Các phương pháp hiện đại sau đây sẽ là một trong những giải pháp xử lý chấtthải sinh hoạt mang tính công nghệ Các phương pháp hiện đại này sẽ đem lại nhiều

tiện ích về kinh tế cũng như môi trường.

2.2.1 Phân loại rác, tái chế rác hữu cơ thành phân vi sinh

Phương pháp này thường đi kèm với các biện pháp khác nhằm giảm thiểu lượngchất thải hữu cơ đem dốt hoặc chôn lấp Nguyên liệu thường là rác hữu cơ từ rác thaisinh hoạt (đã được phân loại) hay từ các nhà máy chế biến thực phẩm hoặc nông sản.Không giống với các loại rác thải sinh hoạt khác, lượng chất thải thực phẩm có thểđược giảm xuống một phần ba bằng cách sấy khô Nhà máy loại bỏ chất độc hại vàkim loại nặng từ chất thải thực phẩm, rồi sấy khô, nghiền nhỏ, và điều chỉnh độ mặn

để làm thức ăn gia súc giàu dinh dưỡng Chất thải thực phẩm trước đây được đưathẳng đến bãi chứa rác, nhưng nay đã trở thành nguồn nhiên liệu thay thế quý giá vàthức ăn gia súc

Tận dụng chế biến rác thải hữu cơ ngay tại nguồn sẽ giảm thiểu rác thải phảichuyên chở đến bãi chôn lấp, tiết kiệm kinh phí cho Nhà nước và nhân dân, tiết kiệmtài nguyên đất, kéo dài tuổi thọ các bãi chôn lấp, tận dụng được chất thải, đem lại lợiích kinh tế, gắn với bảo vệ môi trường

Ưu điểm