xây dựng hệ thống quản lý chất thải rắn sinh hoạt cho khu đô thị a quy hoạch đến năm 2023

Tuy nhiên, việc quản lý và xử lý còn gặp rất nhiều khó khăn do cả yếu tố kháchquan và chủ quan, trong đó chất thải rắn đô thị là một ví dụ điển hình, hàng năm khốilượng rác phát sinh

MỤC LỤC.

MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG 1: THỰC TRẠNG PHÁT SINH CHẤT THẢI RẮN Ở KHU ĐÔ THỊ 3 1.1 Nguồn gốc phát sinh 3

1.2 Thành phần chất thải rắn 3

1.3 Tính toán, dự báo diễn biến chất thải rắn phát sinh đến năm 2023 của khu đô thị A 4

1.3.1 Dự đoán dân số 4

1.3.2 Dự báo mức độ phát sinh khối lượng rác sinh hoạt tại huyện A đến năm 2023 5

CHƯƠNG II : VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI THU GOM 9

2.1 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thu gom 9

2.2 Phương án vạch tuyến mạng lưới thu gom 9

2.2.1 Hệ thống thu gom sơ cấp 9

2.3 TÍNH TOÁN SỐ XE ĐẨY TAY PHỤC VỤ CHO TỪNG KHU VỰC 11

2.3.1 Hệ thống xe ép rác bằng cơ khí 16

CHƯƠNG III LỰA CHỌN, TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 20

3.1 Các phương pháp xử lý chất thải rắn 20

3.1.1 Phương pháp xử lý sinh học 20

3.1.2 Phương pháp chôn lấp chất thải rắn 21

3.1.3 Phương pháp tái chế 22

3.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 25

3.2.1 Tính toán quy trình công nghệ sản xuất phân Compost từ chất thải rắn sinh hoạt 26

3.2.2 Thiết kế, tính toán bãi chôn lấp 29

KẾT LUẬN 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

MỞ ĐẦU.

Ngày nay, quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa làm cho nền kinh tế Việt Namngày càng tăng trưởng rất nhanh và quá trình đô thị hóa cũng gia tăng đáng kể Songsong với quá trình phát triển kinh tế thì vấn đề môi trường luôn được Nhà nước quantâm Tuy nhiên, việc quản lý và xử lý còn gặp rất nhiều khó khăn do cả yếu tố kháchquan và chủ quan, trong đó chất thải rắn đô thị là một ví dụ điển hình, hàng năm khốilượng rác phát sinh từ những đô thị không ngừng gia tăng nhưng công tác quản lý, thugom, tập kết và xử lý không triệt để gây ảnh hưởng lớn đến môi trường sống của ngườidân, gây mất mỹ quan đô thị

Chất thải rắn sinh hoạt là lượng chất thải bỏ từ hoạt động của các hộ gia đình, khuthương mại, khu công cộng, công sở, khu xây dựng, công nghiệp, Lượng chất thảirắn sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, điều kiện kinh tế khu vực.Việc quản lý chất thải rắn sinh hoạt là một trong các nhiệm vụ cơ bản trong công tácbảo vệ môi trường

Vì thế nhiệm vụ của đồ án này là xây dựng hệ thống quản lý chất thải rắn sinh hoạtcho khu đô thị A quy hoạch đến năm 2023, tính toán lượng rác thải phát sinh cần xử

lý, lựa chọn các phương án thu gom và vận chuyển phù hợp để đưa ra phương án cóhiệu quả nhất và tính toán thiết kế bãi chôn lấp hợp vệ sinh

CHƯƠNG 1: THỰC TRẠNG PHÁT SINH CHẤT THẢI

- Dân số tính toán hiện tại:

+ Khu vực 1: 112191( người)+ Khu vực 2: 11280 ( người)Khu đô thị đô thị A có số dân tính đến năm 2023 là 137464 người Hiệu quả thu gom 5năm đầu đạt 70% và 5 năm tiếp là 85% , và lượng chất thaỉ rắn phát sinh chủ yếu từ:

- rác thải sinh hoạt từ các hộ dân hàng ngày

- rác thải từ các hoạt động của các động của các đơn vị, cơ quan hành chính

- rác thải từ các công trình xây dựng, tu sửa nhà cửa …

- rác thải từ khuôn viên đô thị, các khu vui chơi ăn uống

1.2 Thành phần chất thải rắn

Bảng 1 Thành phần chất thải rắn của khu đô thị A

Từ bảng thành phần chất thải rắn khu đô thị A cho thấy:

- Rác có thành phần chất hữu cơ dễ phân hủy khá cao chiếm phần lớn khối lượngchất thải rắn Vì vậy ta có thể dễ dàng lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp

- Thành phần khối lượng chất thải rắn cũng thay đổi theo các năm với tốc độ giatăng dân số khác nhau Và thay đổi theo nhu cầu, theo sự tăng trưởng kinh tế,mức sống của của người dân

- Dự đoán thành phần chất thải rắn của khu đô thị A sẽ thay đổi nhương khôngđáng kể trong 20 năm

- Ta có thể đưa ra được phương án xử lý thích hợp nhất

1.3 Tính toán, dự báo diễn biến chất thải rắn phát sinh đến năm 2023 của

khu đô thị A.

1.3.1 Dự đoán dân số.

Bảng 2 Kết quả gia tăng dân số từ 2014- 2023 của 2 khu vực

Khu vực năm tích(km2)diện số(ng/km2)mật độ dân tỷ lệ gia tăng dânsố dân số(người)

Căn cứ vào tiêu chuẩn xả thải hàng ngày bình quân theo đầu người tại khu vực

1 trong 5 năm đầu là 0,95 kg/ng.ngđ và 5 năm sau là 1,02 kg/ng.ngđ, tại khu vực 2trong 5 năm đầu là 1,06 kg/ng.ngđ và trong 5 năm tiếp là 1,28 kg/ng.ngđ, hiệu suất thugom ở cả 2 khu vực dự báo trong 5 năm đầu là 70% và 5 năm tiếp theo là 85%, việc

dự báo khối lượng rác của huyện đến năm 2023 như sau :

Khối lượng rác thải (tấn/ngày) = tiêu chuẩn thải (kg/người.ngày) x số dân trong mộtnăm

Lượng rác thu gom= (lượng rác phát sinh) x (hiệu suất thu gom)

Bảng 3 Dự báo khối lượng rác sinh hoạt của người dân phát sinh và thu gom của

đô thị A đến năm 2023

CT R SH thu gom

Tổng lượng rác sinh hoạt thu gom Dân số

TC thải (kg/

ng.n gđ)

Lượng CTR (kg/ngđ)

Dân số

TC thải (kg/

ng.n gđ)

Lượng CTR (kg/ngđ)

Bảng 4 Dự báo khối lượng rác công nghiệp thu gom của đô thị A đến năm 2023

Số CN Tiêu chuẩn thải Rác phát sinh

Rác thu gom

Sản lượng SX

Tiêu chuẩ

n thải

Rác phát sinh

Rác thu gom

Người người.ngđkg/ tấn/năm nămtấn/ nămtấn/ kg/tấnsp tấn/năm tấn/năm

Lượng chất thải còn lại

Lượng chất thải thu gom

giường kg/giường.ngđ tấn/năm % CTR tấn/năm tấn/năm tấn/năm

Rác phát sinh

Rác thu gom

77.6245

5 54.3372

2018 1251 0.17 77.6245 54.3372

77.6245

5 65.98092020

77.6245

5 65.98092021

CHƯƠNG II : VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI THU

2.1 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thu gom.

- Xác định những chính sách, luật lệ và đường lối hiện hành liên quan đến hệ

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

- Khảo sát đặc điểm hệ thống thu gom hiện hành như là : số người của đội thu

gom, số xe thu gom

- Ở những nơi có thể, tuyến thu gom phải được bố trí để nó bắt đầu và kết

thúc ở những tuyến phố chính Sử dụng rào cản địa lí và tự nhiên như làđường ranh giới của tuyến thu gom

- Ở những khu vực có độ dốc cao, tuyến thu gom phải được bắt đầu ở đỉnh

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

- Tuyến thu gom phải được bố trí sao cho container cuối cùng được thu gom

trên tuyến đặt ở gần bãi đổ nhất

- Ctr phát sinh ở những vị trí tắc nghẽn giao thông phải được thu gom vào

thời điểm sớm nhất trong ngày

- Các nguồn có khối lượng CTR phát sinh lớn phải được phục vụ nhiều lần

vào thời gian đầu của ngày công tác

- Những điểm thu gom nằm rải rác (nơi có khối lượng CTR phát sinh nhỏ) có

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

1 ngày

2.2 Phương án vạch tuyến mạng lưới thu gom.

2.2.1 Hệ thống thu gom sơ cấp.

Đường kính bánh xe lớn: 600 mm ( Bánh xe bơm hơi)

Chất liệu: Nhựa composite cốt sợi thủy tinh

Xuất xứ: Việt Nam

2.3 TÍNH TOÁN SỐ XE ĐẨY TAY PHỤC VỤ CHO TỪNG KHU VỰC.

Theo công thức:

n xe= Q ng đ ×t ×k2

M × k1× 0.66(xe)

Trong đó: nxe : số xe đẩy tay tính toán, xe

Qngđ : lượng chất thải rắn phát sinh trong ngày, kg/ngđK2 : hệ số kể đến xe đẩy tay sửa chữa chọn K2 = 1

t : thời gian lưu rác

M : khối lượng riêng của CTR M = 380 kg/m3K1 : hệ số đầy của xe Chọn K1 = 0,85

0,66 : Thể tích xe đẩy tay V = 0,66 m3

Khu

vực Ô Diện tích (m2) Mật độ dân số Dân số

Tc thải (kg/ng.

ngd)

Mctr phát sinh (kg/ngd)

Hiệu quả thu gom (%)

Khối lượng rác thu gom (kg/ng)

Tỉ trọng rác (kg/

88 182502 1630 335 1.28 429.0 0.85 364.7 380 0.85 1 1

2.3.1 Hệ thống xe ép rác bằng cơ khí.

Hệ thống thu gom rác bằng xe ép rác được chia theo 2 khu vực với loại xe 22

m3 và tần suất thu gom ngày 2 lần

Khối lương CTR chứa trong xe đẩy tay 660l:

Số lượng xe đẩy tay được xác định là 413 xe

Với số lượng là 413 xe đẩy rác làm việc trong ngày, mỗi công nhân quản lý 1

xe Giả định công nhân làm việc 6 ngày/tuần Vậy số công nhân làm việc trong

1 ca khi tính đến số ngày nghỉ định kì trong tuần:

413 cn /ca× 7 ngay

6 ngay =482 cong nhan /ngay

Tính toán lượng xe ép rác cần dùng

Sử dụng xe ép rác HINO DONGFENG – DFL1250A8

- Trọng lượng không tải: 9000kg

- Trọng lượng đầy tải: 25000kg

- Khối lượng riêng nén ép trong xe ép rác DONGFENG – DFL1250A8:

ρ(m kg3)=M

V × ξ=

15780

22 ×1,8=¿ 1291,1 (kg/m3) = 1,291 tấn/m3Trong đó:

M: khối lượng rác xe ép chở (kg)

V: thể tích xe (m3)

ξ: tỷ số nén ép

- Số xe đẩy tay 660l mà xe có thể tiếp nhận trong một chuyến

Ct= V Tổng khốilượng rác xe ép

28404

0,66 m3/thùng× 380 kg/m3=114 (xe đẩy)

Vạch tuyến mạng lưới thu gom bằng xe ép rác được thể hiện trên bản đồ

 Tính toán thời gian yêu cầu cho một chuyến đối với loại xe thùng cố định

Tcần thiết = Tlấy tải + Tbãi + Tvận chuyển

T l ấ yt ả i=N t × T d ỡ t ả i /t hù ng+(N p−1)×(a+bx )

Trong đó : Tlấy tải là thời gian dỡ tải các thùng chứa đầy chất thải rắn lên xe, (h/ch)

Nt là tổng số thùng chứa đầy chất thải rắn

T v ậ n c huy ể n=T đ i ể m cuố i−b ã i đỗ+T b ã i đỗ−đ i ể m đầu tuy ế n sau=a+b (x1+x2)

Trong đó : Tvận chuyển : thời gian vận chuyển, h/ch

a, b là hằng số thực nghiệm x1, x2 là khoảng cách đi từ điểm cuối tới bãi đỗ và từ bãi đỗ tới điểm đầu của tuyến sau, km

 Tính toán thời gian công tác trong ngày có tính đến hệ số không sản xuất W là :

H= T c ầ nt h i ế t × N +t1+t2

1−W

Trong đó : H : thời gian công tác trong ngày có tính đến hệ số không sản xuất W, h

N : số tuyến đi thu gomt1 : thời gian xe đi từ container đầu tiên để lấy tải trên tuyến thu gom đầu tiên trong ngày, h

t2 : thời gian lái xe từ vị trí container cuối cùng trên tuyến thu gom sau cùng của ngày công tác đến trạm điều vận, h

W : hệ số không kể đến sản xuất Chọn W = 0,15

+) Tuyến gần nhất: BCL – 15-16-17-18-19-BCL

Chiều dài tuyến: 6,5km

N t = 31 (xe đẩy tay)

-69-67-65-62-59-49-46-43-41-38-40-39-42-44-47-50-52-54-Chiều dài tuyến: 11,5km

N t = 23 (xe đẩy tay)

T dỡ tải/ thùng = 0.05 (giờ)

CHƯƠNG III LỰA CHỌN, TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ

3.1 Các phương pháp xử lý chất thải rắn.

Xử lý CTR là phương pháp làm giảm khối lượng và tính độc hại của rác, họăcchuyển rác thành những vật chất khác để tận dụng thành tài nguyên thiên thiên Khilựa chon phương pháp xử lý CTR cần xét các yếu tố: thành phần CTR sinh hoạt, tổnglượng chất thải rắn cần được xử lý, khả năng thu hồi sản phẩm và năng lượng, yêu cầubảo vệ môi trường bao gồm các phương pháp sau

3.1.1 Phương pháp xử lý sinh học

Sau khi rác thải được phân loại thành phần chất hữu cơ chiếm tỉ lệ khá caochiếm (76%) tổng khối lượng CTR nên việc lựa chọn công nghệ xử lý vi sinh là rấtthuận lợi để phục vụ trong sản xuất nông nghiệp

Phương pháp này bao gồm các phương pháp: ủ rác thành phân compost, ủ hiếukhí, ủ yếm khí

Ủ rác thành phân compost : quá trình ủ hữu cơ từ rác hữu cơ là một phương

pháp truyền thống, được áp dụng phổ biến tại các nước đang phát triển hay ngay cảcác nước phát triển như Canada Các phương pháp xử lý phần rác hữu cơ của chất thảirắn sinh hoạt có thể áp dụng để giảm khối lượng và chất thải, sản phẩm phân compostdùng để bổ sung chất dinh dưỡng cho đất Các vi sinh vật tham gia vào quá trình phânhủy chất hữu, xử lý cơ bao gồm vi khuẩn, nấm, men và Atimomycetes Các quá trìnhnày được thực hiện trong quá trình hiếu khí hoặc kỵ khí tùy theo lượng oxi sẵn có

Ủ hiếu khí : công nghệ ủ rác hiếu khí dựa trên hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí

đối với sự có mặt của oxi Các vi khuẩn hiếu khí có trong thành phần rác khô thực hiệnquá trình oxi hóa cacbon thành CO2 Sự phân hủy khí diễn ra khá nhanh, chỉ 2- 4 tuần

là rác được phân hủy hoàn toàn Các vi khuẩn và côn trùng gây bệnh bị phân hủy donhiệt độ ủ tăng cao Bên cạnh đó mùi hôi cũng bị phân hủy do quá trình ủ hiếu khí Độ

ẩm phải được duy trì tối ưu ở 40- 50% , ngoài khoảng này quá trình phân hủy sẽ chậmlại

 Ưu điểm

- Loại bỏ được khoảng 50% lượng rác thải sinh hoạt bao gồm các chất hữu cơ làthành phần gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí

- Sử dụng lại được 70% các chất hữu cơ có trong thành phần rác thải để chế biếnthành phân bón phục vụ nông nghiệp

- Tích kiệm diện tích đất sử dụng làm bãi chôn lấp

- Vận hành đơn giản, bảo trì dễ dễ kiểm soát chất lượng sản phẩm

- Giá thành không quá cao có thê áp dụng được

 Nhược điểm:

- Mức độ tự động hóa của công nghệ chưa cao

- Việc phân loại chất thải vẫn chưa được thực hiện đồng bộ nên đẽ ảnh hưởngđến sức khỏe công nhân

- Năng suất kém

- Phần pha trộn và đóng bao thủ công, chất lượng không đồng đều

3.1.2 Phương pháp chôn lấp chất thải rắn

Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân hủychất thải rắn khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt Chất thải rắn trong bãi chônlấp lấp sẽ bị tan rửa nhờ quá trình chôn lấp sinh học bên trong để tạo sản cuối cùng làcác chất dinh dưỡng như: Axit hữu cơ, nito, các hợp chất amoni, và một số khí nhưCO2,CH4

Như vậy thực chất chôn lấp hợp vệ sinh chất thải rắn đô thị vừa là phương pháptiêu hủy sinh học, vừa là các biện pháp kiểm soát các thông số về chất lượng môitrường trong quá trình phân hủy chất thải khi chôn lấp

 Ưu điểm

- Có thể xử lý một lượng lớn chất thải rắn

- Chi phí điếu hành các hoạt động của bãi chôn lấp không quá cao

- Loại bỏ được côn trùng và các sinh vật gây hại sinh sôi nảy nở

- Các hiện tượng cháy ngầm, hay cháy bùng khó có thể xảy ra, ngoài ra còn giảmthiểu được mùi hôi thối gây ô nhiễm môi trường không khí

- Làm giảm ô nhiễm môi trường nước mặt và nước ngầm

- Bãi chôn lấp sau khi đóng của được sử dụng làm công viên, nơi sinh sống vàcác hoạt động khác

- Có thể sử dụng khí gas phục vụ phát điện hoặc làm các hoạt động khác

- Bãi chôn lấp là phương pháp xử lý chất thải rắn rẻ tiền nhất đối với những nơi

có thể sử dụng đất chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn so với các phương phápkhác

- Bãi chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp xử chất thải rắn triệt để không đòihỏi các quá trình xử lý khác như xử lý cặn, xử lý các chất không thể sử dụng,loại bỏ độ ẩm

 Nhược điểm:

- Các bãi chôn lấp đòi hỏi có diện tích đất đai lớn

- Cần có đủ đất để phủ lấp lên chất thải rắn đã được nén chặt mỗi ngày

- Các bãi chôn lấp thường hay bị gió thổi mòn và phát tán đi xa

- Chôn lấp thường tạo ra CH4, H2S có hại và có khả năng gây nổ

3.1.3 Phương pháp tái chế

Tái chế là hoạt động thu hồi lại từ các chất thải các thành phần có thể sử dụng đểtái chế thành các sản phẩm mới sử dụng lại cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất.công nghệ tái chế phù hợp với rác có khối lượng lớn và các nguồn thải của đời sốngcao

 Ưu điểm:

- Tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên

- Giảm lượng rác thông qua việc giảm chi phí đổ thải, giảm tác động đến môitrường do đổ thải gây ra, tích kiệm diện tích chôn lấp

- Có thể thu hồi lợi nhuận

 Nhược điểm:

- Chi phí đầu tư vận hành cao

- Đòi hỏi công nghệ thích hợp

- Phải có sự phân loại rác triệt để ngay tại nguồn

Lựa chọn sơ đồ công nghệ: Sơ đồ công nghệ xử lý chất thải rắn

Thuyết minh sơ đồ:

- Trước hết rác được thu gom từ khu đô thị rồi tập chung đến nơi xử lý rác Sau

đó được đưa qua trạm cân tới các dây chuyền sàng và phân loại các băng tải sẽ

rút hết các kim loại, và lần lượt qua hệ thống phân loại nhựa, cao su, giấy

cactong, sành sứ, thủy tinh… Trong đó cơ bản được phân ra làm ba loại : rác

hữu cơ dễ phân hủy, rác hữu cơ khó phân hủy: giấy cactong, nhựa cao su và rác

vô cơ như : gạch vụn sành sứ, thủy tinh…

- Với rác hữu cơ sẽ được lựa chọn công nghệ ủ phân compost, để tạo ra một

lượng phân tốt cho cây trồng mà không gây độc hại cho môi trường Phần chất

trơ còn lại trong quá trình ủ phân sẽ được loại bỏ và đem đi chôn lấp hợp vệ

sinh

- Với rác hữu cơ khó phân hủy như:giấy, nhựa, cao su ta sẽ đem bán cho các nhàmáy tái chế, còn lại phần không tái chế được sẽ được được xử lý sơ bộ và đem

đi chôn lấp

- Các loại rác khác như: gạch đá, sành sứ … Sẽ được nghiền nhỏ và đi chôn lấphợp vệ sinh

Sơ đồ công nghệ hầm ủ phân compost

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

- Những chất hữu cơ sau khi phân loại sẽ được đem đi cân và cắt nhỏ Nguyênliệu càng nhỏ thì càng có thêm diện tích bề mặt để vi khuẩn tiếp xúc, như vậyquá trình hình thành phân compost sẽ nhanh hơn Sau đó sẽ được đem đi phốitrộn tại đây các chế phẩm và các chất phụ gia khác sẽ được bổ sung để thiết lậpmột tỉ lệ C/N tối ưu nhất và hấp thu độ ẩm có dư trong chất hữu cơ

- Trong quá trình đưa nguyên liệu vào hầm ủ ta cung cấp những chất phụ gia vàmột số nguyên liệu cho đống ủ đảm bảo cho quá trình hình thành phân compostđược hiệu quả nhất

Chất hữu cơCân Máy nghiền

Phối trộnCấp liệu

Xử lý sinh học lênmen hiếu khí (ủ sơ

ủ chín phâncompostPhân bón

Chế phẩmsinh học

Đóng baoPhụ gia