TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC RỈ RÁC SINH RA

Lượng chất thải hữu cơ trung bình ngày = 1.612.479 : (17 365) = 260 tấn/ngày Thời gian hoạt động của BCL = 365 ngày/năm

Trang 1

7.7 TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC RỈ RÁC SINH RA

7.7.1 Thông Số Tính Toán

Lượng chất thải:

Lượng chất thải hữu cơ trung bình ngày = 1.612.479: (17  365) = 260 tấn/ngày

Thời gian hoạt động của BCL = 365 ngày/năm

Tính chất chất thải:

Khối lượng riêng của chất thải hữu cơ đã nén: 1000 kg/m3 = 1 tấn/m3

Độ ẩm ban đầu của chất thải hữu cơ: 70%

Đặc tính BCL chất thải rắn đều có những đặc điểm là:

Tổng số lớp của BCL: 6 lớp

Chiều cao của một lớp CTR: 2 m

Chiều cao lớp che phủ: 0,2 m

Khối lượng riêng của đất: 1.780 tấn/m3 = 1.780 kg/m3 (kể cả ẩm)

Độ ẩm của đất giả sử bằng khả năng giữ nước

Sự hình thành khí:

Tốc độ sinh khí cực đại của chất thải hữu cơ là 0,11 m3/kg

Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí: 0,3 kg/m3

Lượng nước bốc hơi theo khí tạo thành: 0,01 fb/ft3 = 0,014 kg/m3

Khối lượng riêng của khí tạo thành trong bãi chôn lấp: ρ= 0,0836 lb/ft3 = 1,339 kg/m3

(Tchobanoglous, T., Theisen, H., Vigil, S A., (1993),“Integrrated Solid Waste l Int)

Lưu lượng mưa

Lưu lượng mưa lớn nhất giả định là 100 mm/4 tháng

7.7.2 Tính Toán Lượng Nước Rỉ Rác Sinh Ra Theo Thời Gian Của Khu Chôn Lấp Chất Thải Rắn

Khu chôn lấp CTR được thiết kế với 8 ô chôn lấp Thời gian đổ đầy mỗi ô khác nhau nhưng không quá 3 năm Để thuận tiện cho việc tính toán lấy thời gian đổ đầy mỗi ô là 2 năm, mỗi lớp 1 đổ đầy mất 4 tháng Thời gian cách nhau giữa 2 ô là 2 năm, nên ta chỉ xác định lượng nước rỉ rác sinh ra của ô 1 Các ô khác còn lại tính dựa trên ô 1

Chiều cao lớp CTR: HR = 2 m

Chiều cao lớp VLCP: HVLCP = 0,2 m

Vì các lớp có thể tích khác nhau nên lượng rác chôn lấp ở các lớp cũng khác nhau trong 1 ô khác nhau Do đó để thuận tiện cho việc tính toán ta tính trên 1 đơn vị m2 và xác định lượng nước rỉ rác sau 4 tháng lấp đầy 1 lớp của mỗi ô

Khối lượng chất thải tính trên 1 đơn vị diện tích m2 của mỗi lớp

MR = 2 m  1 m2  1000 kg/m3 = 2.000 (kg)

Khối lượng VLCP tính trên một đơn vị diện tích m2 của mỗi lớp

Trang 2

MVLCP1 = MVLCP2 = 0,2 m  1 m2  1.780 kg/m3 = 356 (kg)

Khối lượng ẩm trong chất thải

MRU = 2.000 kg  0,7 = 1.400 (kg)

Khối lượng CTR khô trong mỗi lớp

MRK = 2.000 kg  (1- 0,7) = 600 (kg)

Lượng mưa thấm vào BCL trong thời gian 4 tháng là 100 mm

MM = 100 mm  10-3 m/mm  1 m2  1.000 kg/m3 = 100 (kg)

* Cuối tháng 4 năm 1

Cuối tháng 4 năm 1, ta lấp đầy lớp 1 nên lượng nước rỉ rác sinh ra chỉ có ở lớp 1

Cuối năm 1 tốc độ sinh khí của ô chôn lấp đạt 0,11 m3/kg Dựa vào biểu đồ tốc độ sinh khí ta xác định được tốc độ sinh khí ở tháng thứ 4 bằng 4/12h = 0,037 m3/kg

Thể tích khí sinh ra

Vk = 0,037  MRK = 0,037 m3/kg  600 kg = 22,2 m3

Khối lượng khí sinh ra

MK = 22,2 m3  1,339 kg/m3 = 30 (kg)

Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí BCL

MN-K = 22,2 m3  0,3 kg H2O/m3 khí tạo thành = 6,66 (kg)

Lượng nước bay theo khí BCL

MNBH = 22,2 m3  0,014 kg H2O/m3 khí = 0,3 (kg)

Khối lượng nước trong CTR trong lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1

MN = MRU + MMưa – MN-K – MBH (kg) = 1.400 + 100 – 6,66 – 0,3 = 1.493 (kg)

Khối lượng chất thải rắn khô còn lại trong lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1

Khối lượng chất thải rắn khô còn lại: MRKCL = khối lượng chất thải rắn khô ban đầu – (khối lượng khí bãi chôn lấp – nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí bãi chôn lấp)

MRKCL = MRK – (MK – MN-K) = 600 – (30 – 6,66) = 577 (kg)

Khối lượng trung bình của chất thải chứa trong lớp thứ 1 (là khối lượng tính tại trung điểm của khối chất thải của lớp 1)

WTB = ½  (MRKCL + MN) + MVLCP = ½  (577 + 1.493) + 356 = 1.391 (kg)

Hệ số giữ nước

53 , 0 391 1 000 10

391 1 55

, 0 6 , 0 000

10 55 , 0 6 ,

















W

W FC

Lượng nước có thể giữ lại trong CTR

MGL = FC  MRKCL = 0,53  577 = 306 (kg)

Lượng nước rỉ rác tạo thành

Trang 3

MRR = MN - MNGL = 1.493 – 306 = 1.187 (kg)

Khối lượng tổng cộng của lớp CTR vào cuối tháng 4 năm 1

MTC = lượng CTR khô còn lại + lượng nước còn lại + lớp che phủ

= 577 + 306 + 356 = 1.239 (kg)

Cuối tháng 8 năm 1, ta lấp đầy lớp 2 nên lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1 và lớp 2 Nhưng vào cuối tháng 8 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1 vào cuối tháng 8

Tốc độ sinh khí của lớp 1 vào cuối tháng 8 là 8/12h = 0,073 m3/kg

Lượng khí phát sinh trên 1 m2

Vk = 0,073  MRK = 0,073 m3/kg  600 kg = 44 (m3)

MK = 44 m3  1,339 kg/m3 = 59 (kg)

Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí BCL từ CTR của lớp 1

MN-K = 44 m3  0,3 kg H2O/m3 khí tạo thành = 13,2 (kg)

MNBH = 44 m3  0,014 kg H2O/m3 khí = 0,6 (kg)

MN = MGL – MN-K – MBH = 306 – 13,2 – 0,6 = 292 (kg)

Khối lượng CTR khô còn lại trong lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1

MRKCL = MRKCL – (MK – MN-K) = 577 – (59 – 13,2) = 531 (kg)

Khối lượng trung bình của CTR đổ vào ô chôn lấp vào thời gian cuối của tháng 8

WTB = Mlớp 2 + ½ x (MRKCL + MN) + MVLCP

= 1.239 + ½  (531 + 292) + 356 = 2.007 (kg)

Mlớp 2: khối lượng lớp 2 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1

508 , 0 007 2 000 10

007 2 55

, 0 6 , 0 000

10 55 , 0 6 ,

















W

W FC

Lượng nước giữ lại trong lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1

MNGL = FC  MRKCL = 0,508  531 = 270 (kg)

Xác định lượng nước rỉ rác tạo thành

MRR = MN – MNGL = 292 – 270 = 22 (kg)

Khối lượng CTR tổng cộng của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1

MTB = lượng CTR khô còn lại + lượng nước còn lại + lớp che phủ

= 531 + 270 + 356 = 1.157 (kg)

Trang 4

Cuối tháng 12 năm 1, ta lấp đầy lớp 3 nên lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1, lớp 2 và lớp 3 Nhưng vào cuối tháng 12, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 3 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1 vào cuối tháng 12

Tốc độ sinh khí của lớp 1 vào cuối tháng 12 = h = 0,11 m3/kg

Thể tích khí sinh ra của lớp 1 vào cuối năm 1

Vk = 0,11  MRK = 0,11 m3/kg  600 kg = 66 m3

MK = 66 m3  1,339 kg/m3 = 88 (kg)

Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí

MN-K = 66 m3  0,3 kg H2O/m3 khí tạo thành = 20 (kg)

MNBH = 66 m3  0,014 kg H2O/m3 khí = 1 (kg)

Khối lượng nước trong CTR của lớp 1 vào cuối năn 1

MN = MGL – MN-K – MBH = 270 – 20 – 1 = 249 (kg)

Khối lượng CTR khô còn lại trong lớp 1 vào cuối năm 1

MRKCL = MRKCL – (MK – MN-K) = 531 – 88 + 20 = 463 (kg)

Khối lượng trung bình của CTR đổ trong ô chôn lấp (là KL tính tại trung điểm của lớp CTR)

WTB = Mlop3 + Mlop 2 + ½ x (MRKCL + MN) + MVLCP

= 1.239 + 1.157 + ½  (463 + 249) + 356 = 3.108 (kg)

Mlop3 : khối lượng lớp 3 = khối lượng còn lại của lớp 1 vào cuối tháng thứ 4

Mlop 2 : khối lượng lớp 2 = khối lượng còn lại của lớp 1 vào cuối tháng 8

47 , 0 108 3 000 10

108 3 55

, 0 6 , 0 000

10 55 , 0 6 ,

















W

W FC

Lượng nước giữ lại trong lớp 1

MGL = FC  MRKCL = 0,47  463 = 218 (kg)

MRR = MN - MNGL = 249 – 218 = 31 (kg)

Khối lượng tổng cộng của lớp 1

MTC = lượng CTR khô còn lại + lượng nước còn lại + lớp che phủ

= 463 + 218 + 356 = 1.037 (kg)

Cuối tháng 4 năm 2, ta lấp đầy lớp 4 nên lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1, lớp 2, lớp

3 và lớp 4 Nhưng vào cuối tháng 4 năm 2, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 4 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 3 bằng

Trang 5

lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 1 nên ta chỉ tính toán cho lớp

1 vào cuối tháng 4 năm 2

Tốc độ sinh khí của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2 là 44/48h = 0,1 m3/kg

Dựa vào hình tốc độ sinh khí ta thấy cuối tháng 4 năm thứ 2 tốc độ sinh khí của ô chôn lấp = 44/48h = 0,1 m3/kg

Thể tích khí sinh ra từ lớp 1

Vk = 0,1  MRK = 0,1 m3/kg  600 kg = 60 m3

MK = 60 m3  1,339 kg/m3 = 80 (kg)

MN = MCL – MN-K – MBH = 218 – 18 – 1 = 199 (kg)

Khối lượng trung bình của CTR đổ trong lớp 1 (là KL tính tại trung điểm của lớp CTR)

WTB = Mlop 4 +Mlop 3 + Mlop 2 + ½ x (MRKCL + MN) + MVLCP

= 1.239 + 1.157 + 1.037 + ½ x (401 + 199) + 356 = 4.089 (kg)

Mlop 4: khối lượng lớp 4 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1

44 , 0 089 4 000 10

089 4 55

, 0 6 , 0 000

10 55 , 0 6 ,

















W

W FC

Lượng nước có thể giữ lại trong lớp 1

MGL = FC  MRKCL = 0,44  401 = 176 (kg)

MRR = MN - MNGL = 199 – 176 = 23 (kg)

Khối lượng tổng cộng của lớp CTR 1

= 401 + 176 + 356 = 933 (kg)

Trang 6

Cuối tháng 8 năm 2, ta lấp đầy lớp 5 nên lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1, lớp 2, lớp

3, lớp 4 và lớp 5 Nhưng vào cuối tháng 8 năm 2, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 5 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 4 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 3 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 1, nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 2

Vk = 0,092  MRK = 0,092 m3/kg  600 kg = 55 m3

MK = 55 m3  1,339 kg/m3 = 74 (kg)

MN = MGL – MN-K – MBH = 176 – 17 – 1 = 158 (kg)

WTB = Mlop 5 +Mlop 4 + Mlop 3 + Mlop 2 + ½ x (MRKCL + MN) + MVLCP

= 1.239 + 1.157 + 1.037 + 933 + ½ x (344 + 158) + 356 = 4.973 (kg)

4169 , 0 937 4 000 10

937 4 55

, 0 6 , 0 000

10 55 , 0 6 ,

















W

W FC

Lượng nước có thể giữ lại trong lớp I

MGL = FC x MRKCL = 0,4169  344 = 143 (kg)

MRR = MN - MNGL = 158 – 143 = 15 (kg)

Khối lượng tổng cộng của lớp CTR

= 344 + 143 + 356 = 843 (kg)

Trang 7

Cuối tháng 12 năm 2, ta lấp đầy lớp 6 và phủ đỉnh nên lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp

1, lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5 và lớp 6 Nhưng vào cuối tháng 12 năm 2, lượng nước rỉ rác sinh

ra của lớp 6 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 5 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 4 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm

1, nước rỉ rác sinh ra của lớp 3 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm

2, nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm

2 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 2

Vk = 0,0825  MRK = 0,0825 m3/kg  600 kg = 50 m3

MK = 50 m3  1,339 kg/m3 = 67 (kg)

Khối lượng nước trong CTR

MN = MGL – MN-K – MBH = 143 – 15 – 1 = 127 (kg)

Khối lượng CTR khô còn lại trong lớp 1 vào cuối năm 2

WTB = Mlop 6 + Mlop 5 +Mlop 4 + Mlop 3 + Mlop 2 + ½ x (MRKCL + MN) + MVLCP

= 1.239 + 1.157 + 1.037 + 933 + 843 + ½ x (292 + 127) + 356 = 5.775 (kg) Mlop 6: khối lượng lớp 6 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1

4 , 0 775 5 000 10

775 5 55

, 0 6 , 0 000

10 55 , 0 6 ,

















W

W FC

MGL = FC x MRKCL = 0,4  292 = 117 (kg)

MRR = MN - MNGL = 127 – 117 = 10 (kg)

Trang 8

= 292 + 117 + 356 = 765 (kg)

Cuối tháng 4 năm 3, lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1, lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5 và lớp

6 Nhưng vào cuối tháng 4 năm 3, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 6 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 5 bằng lượng nước

rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 4 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2, nước rỉ rác sinh ra của lớp 3 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 2, nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 2 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 3

Dựa vào biểu đồ tốc độ sinh khí, cuối tháng 4 năm thứ 3 tốc độ sinh khí của ô chôn lấp là 32/48h = 0,073 m3/kg

Vk = 0,073  MRK = 0,073 m3/kg  600 kg = 44 m3

MK = 44 m3  1,339 kg/m3 = 59 (kg)

Khối lượng nước trong CTR trong lớp 1 cuối tháng 4 năm 3

MN = MGL – MN-K – MBH = 117 – 13 – 1 = 103 (kg)

Khối lượng CTR khô còn lại trong lớp 1 vào tháng 4 năm 3

MRKCL = MRKCL – (MK – MN-K) = 292 – 59 + 13= 246 (kg)

= 1.041+ 939 + 848 + 771 + 765 + ½ x (246 + 103) + 356 = 4.895 (kg)

42 , 0 895 4 000 10

895 4 55

, 0 6 , 0 000

10 55 , 0 6 ,

















W

W FC

MGL = FC  MRKCL = 0,42  246 = 103 (kg)

Trang 9

MRR = MN - MNGL = 103 – 103 = 0 (kg)

= 246 + 103 + 356 = 705 (kg)

Cuối tháng 8 năm 3, lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1, lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5 và lớp

6 Nhưng vào cuối tháng 8 năm 3, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 6 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 14 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 5 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 4 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 2, nước rỉ rác sinh ra của lớp 3 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 2, nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 3 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 3

Vk = 0,064  MRK = 0,064 m3/kg  600 kg = 38,4 m3

MK = 38,4 m3  1,339 kg/m3 = 52 (kg)

MN-K = 38,4 m3  0,3 kg H2O/m3 khí tạo thành = 12 (kg)

MNBH = 38,4 m3  0,014 kg H2O/m3 khí = 1 (kg)

MN = MGL – MN-K – MBH = 103 – 12 – 1 = 90 (kg)

Khối lượng CTR khô còn lại trong lớp I vào cuối tháng 8 năm 3

= 939 + 848 + 771 + 765 + 705 + ½  (206 + 90) + 356 = 4.532 (kg)

428 , 0 532 4 000 10

532 4 55

, 0 6 , 0 000

10 55 , 0 6 ,

















W

W FC

Trang 10

MGL = FC  MRKCL = 0,428  206 = 88 (kg)

MRR = MN - MNGL = 90 – 88 = 2 (kg)

= 206 + 91 + 356 = 653 (kg)

Cuối tháng 12 năm 3, lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1, lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5 và lớp 6 Nhưng vào cuối tháng 12 năm 3, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 6 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 5 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 2, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 4 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 2, nước rỉ rác sinh ra của lớp 3 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 3, nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 3 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 3

Vk = 0,055  MRK = 0,055 m3/kg  600 kg = 33 m3

MK = 33 m3  1,339 kg/m3 = 44 (kg)

MN = MGL – MN-K – MBH = 88 – 10 – 1 = 77 (kg)

WTB = Mlop 6 + Mlop 5 +Mlop 4 + Mlop 3 + Mlop 2 + ½  (MRKCL + MN) + MVLCP

= 848 + 771 + 765 + 705 + 653 + ½  (172 + 77) + 356 = 4.223 (kg)

Tiêu đề	Tính toán lượng nước rỉ rác sinh ra
Tác giả	Thu Hà, Tuyết
Người hướng dẫn	TS. Trần Thị Mỹ Diệu
Trường học	Trường Đại Học
Thể loại	Đồ án

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	458,5 KB