ĐỒ ÁN THIẾT KÊ BÃI CHÔN LẤP RÁC HỢP VỆ SINH

 Khi lựa chọn địa điểm chôn lấp cần phải chú ý đến các yếu tố như: địa lý tự nhiên, đặc điểm địa hình, địa chất thủy văn, địa chất công trình, văn hóa, xã hội,luật định của địa phương,

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP

5.1 VỊ TRÍ BÃI CHÔN LẤP

5.1.1 Các yêu cầu về vị trí bãi chôn lấp

Khi thiết kế bãi chôn lấp phải tuân thủ theo tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 261–2001

và theo một số quy định cơ bản sau:

 Khu vực chôn phải có khả năng tiêu thoát nước nhanh,ngăn ngừa ứ đọngtrong bãi rác

 Bãi chôn lấp phải đặt xa thành phố, xa dân cư ít nhất 1000m

 Bãi chôn lấp đặt cuối hướng gió và phải có hàng cây cách ly bảo vệ

 Địa điểm chôn lấp phải có các điều kiện tự nhiên thích hợp để hạn chế cáctác động tiêu cực tới môi trường trong quá trình xây dựng, vận hành và đóng bãi

 Khi lựa chọn địa điểm chôn lấp cần phải chú ý đến các yếu tố như: địa lý

tự nhiên, đặc điểm địa hình, địa chất thủy văn, địa chất công trình, văn hóa, xã hội,luật định của địa phương, nhà nước, ý kiến cộng đồng, khoảng cách vận chuyểnchất thải, di tích lịch sử, cảnh quan, du lịch,…

 Tất cả vị trid đặt bãi chôn lấp phải được quy hoạch cách nguồn nước cấpsinh hoạt và nguồn nước sử dụng cho công nghiệp chế biến lương thực thực phẩm ítnhất là 1000m

Cần đặc biệt chú ý các vấn đề sau:

 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh không được đặt tại các khu vực ngập lụt

 Không được đặt bãi rác hợp vệ sinh ở những nơi có tiềm năng nước ngầmlớn

 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh phải có vùng đệm ít nhất 50m các biệt với bênngoài

Về địa chất công trình và thủy văn:

Địa chất tốt nhất là có lớp đất đá nền chắc và đồng nhất, nên tránh vùng đávôi và tránh các vết nứt kiến tạo, vùng đất dễ bị rạn nứt Nếu lớp đá nền có nhiềuvết nứt và vỡ tổ ong thì phải đảm bảo lớp phủ bề mặt dày và thẩm thấu chậm Vậtliệu phủ bề mặt thích hợp nhất là đất cần phải mịn để làm chậm quá trình rò rỉ, hàmlượng sét trong đát càng cao càng tốt để tạo ra khả năng hấp thụ cao và thẩm thấuchậm Hỗn hợp giữa đất sét bùn và cát là lý tưởng nhất Không nên sử dụng cát sỏi

và đất hữu cơ

5.1.2 Phân tích lựa chọn địa điểm

Theo Báo cáo Kết quả đánh giá thực trạng và định hướng công tác quản lýCTR trên địa bàn huyện Thoại Sơn ngày 25/8/2011 thì Đảng ủy-UBND xã VĩnhPhú đề nghị và được Sở Tài nguyên & Môi trường đầu tư cho nhà xưởng, Sở Khoahọc công nghệ đầu tư trang thiết bị vận hành xử lý, UBND huyện hổ trợ kinh phísang lắp mặt bằng, UBND xã giao quỹ đất diện tích 3.500m2 để xây dựng khu xử lýrác thải với kinh phí tổng cộng 1,2 tỷ đồng.

Quỹ đất được giao nằm cách xa khu dân cư và trung tâm huyện, ở khu vựckhông có dân cư sinh sống, không có công trình văn hóa Đây là đất chủ yếu trồngtràm nên việc đền bù giả tỏa cũng thuận lợi hơn

Địa hình tương đối bằng phẳng, độ cao trung bình khoảng 3m so với mặtnước biển và không bị ngập lụt

Nhìn chung, vị trí đặt bãi chôn lấp trương đối phù hợp và thuận lợi choviệc xây dựng và vận hành bãi chôn lấp CTR sinh hoạt

Hình 5.1 5.2 DỰ ĐOÁN KHỐI LƯỢNG RÁC THẢI SINH HOẠT PHÁT SINH

Dân số huyện Thoại Sơn năm 2011 là 181081 người

Tỷ lệ gia tăng dân số là 1,09%

Chất thải phát sinh là 0.5 kg/người.ngày Theo Báo cáo của tỉnh An Giang thìđến năm 2020 giá trị này sẽ tăng lên 0.85 kg/người.ngày (đối với chất thải đô thị )Hiện tại lượng chất thải phát sinh là 50 tấn/ngày nhưng chỉ thu gom được 27 tấn/ngày Vậy lượng CTR thu gom được chiếm 54% Trong tương lai nếu công tác quản

lý CTR được quan tâm và cải thiện thì lượng CTR thu gom được sẽ tăng lên

Khu vực dự án

Dự đoán dân số cho tương lai theo phương pháp Euler cải tiến từ đó tính được

lượng CTRSH phát sinh trong tương lai

Ni+1 = Ni + r.Ni

Trong đó:

Ni : số dân ban đầu (người)

Ni+1 : số dân sau năm (người)

r : tốc độ tăng trưởng

: thời gian (năm)

Từ công thức trên ta tính được dân số năm 2012 như sau:

Dân số năm 2012 = 181081 + 1,09% x 181081 x 1 = 183055 người

Với khối lượng rác phát sinh 0.5 kg/người.ngày và tỷ lệ thu gom 54% ta được khối

lượng rác phải đem chôn mỗi ngày là:

183055 x 0,5 x 54% = 49425 (kg)

Khối lượng rác phát sinh năm 2012 là: 49425 x 365 = 18040125 (kg)

Tính toán tương tự, ta có bảng số liệu sau:

Bảng 5.1 Dự đoán dân số và khối lượng rác sinh hoạt phát sinh đến năm 2030

(người)

Hệ số phátsinh

Khối lượngrác phátsinh 1 ngày(kg)

Hệ sốthugom

KL rác thugom 1 ngày(tấn)

Khối lượngrác thu gom 1năm

5.3 CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHÔN LẤP

Tùy thuộc vào đặc tính của từng chất thải được chôn lấp và đặc điểm địahình của từng khu vực để có thể lựa chọn mô hình bãi chôn lấp Có nhiều loại bãichôn lấp như: bãi chôn lấp khô, bãi chôn lấp ướt, bãi chôn lấp nổi, bãi chôn lấp kếthợp chìm-nổi

- Dựa vào điều kiện địa hình, địa chất tại huyện Chợ Mới và đặc tính CTRSH,đây là vùng có địa hình bằng phẳng phương pháp kinh tế nhất là phươngpháp bề mặt, mô hình bãi chôn lấp được chọn là phương pháp ô rãnh, bãi rácnổi Các gò rác theo phương pháp này sẽ có độ cao từ 10 – 15m Chọn độcao là h = 10m Phương pháp lựa chọn dựa trên cơ sở sau:

- Khối lượng rác đưa đến bãi rác mỗi ngày không quá lớn : 47 tấn/ngày

- Biện pháp vận hành chôn lấp chất thải đơn giản, dễ kiểm soát

5.4 THIẾT KẾ KỸ THUẬT BÃI CHÔN LẤP

Quá trình thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị được tiến hành theo thông tưliên tịch số 01/2001/TTLT – BKHCNMT – BXD ra ngày 18.1.2001

Thiết kế kỹ thuật bãi chôn lấp phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Phù hợp với công nghệ và thiết bị được chọn, đảm bảo khâu công nghệđược thực hiện liên tục và kế tiếp nhau theo đúng sơ đồ công nghệ

- Đảm bảo điều kiện vệ sinh, an toàn lao động

- Thỏa mãn các quy định về tiếng ồn, bụi chiếu sáng

- Đảm bảo độ bền công trình phải phù hợp với cấp công trình

- Bố trí văn phòng, kho bãi, nhà xưởng, hố chôn rác phải tiện lợi, hợp lý

- Thỏa mãn các yêu cầu về phòng cháy, chữa cháy, phòng ngừa dịch bệnh,

 Yêu cầu về chiều sâu và chiều cao ô chôn lấp

Chiều cao toàn thể càng lớn sẽ cho phép giảm được diện tích mặt bằng cầnthiết cho việc chôn lấp Hay nói cách khác, chiều sâu toàn thể càng lớn sẽ kéo dàiđược thời gian sử dụng của bãi chôn lấp

Tuy nhiên, chiều cao mỗi ô chôn lấp sẽ kéo theo chiều cao của các công trìnhphụ trợ như đường vận chuyển, hệ thống thoát nước mưa, đê bao,… và đất để nângchiều cao

Theo dự báo tốc độ phát sinh rác đã được trình bày phần trên, việc bố trí các

hố chôn rác sẽ phụ thuộc vào địa hình, địa mạo của khu đất và lượng rác được đưavào hằng năm

Theo quy định về thiết kế bãi chôn lấp thì thời gian hoạt động của một hốchôn không vượt quá 3 năm Diện tích của các hố chôn lấp theo tiêu chuẩn xây

dựng Việt Nam TCXD 261 – 2001 xác định diện tích mỗi hố chôn lấp là 10.000 –15.000 m2/hố.

Mặt khác, quá trình vận hành bãi chôn lấp diễn ra trong nhiều năm Ta khôngthể tiến hành xây dựng tất cả các ô chôn lấp rồi mới tiến hành đổ rác, vì như vậy sẽxảy ra các sự việc sau:

- Thời gian xây dựng lâu, không đáp ứng được yêu cầu cần diện tích để chônlấp trước mắt

- Các ô chôn lấp được sử dụng sau sẽ bị lấp đầy do thời gian, để sử dụng đượccác ô chôn lấp đó ta lại phải tiến hành khôi phục lại trạng thái ban đầu mới

Vì vậy ta có thể đưa ra hế hoạch xây dựng bãi chôn lấp như sau:

Bảng 5.2 Kế hoạch xây dựng bãi chôn lấp như sau

- Bãi chôn lấp được xây dựng là bãi rác nổi Để giữ được rác ta sẽ sử dụng đê

để chắn rác Đê này sẽ có chiều cao là h1 =7m

- Sau khi đã đầm nén kỹ các lớp rác dày tối

dày tối đa là 1m)

Giả sử đê kè có độ dốc là 450 so với bề mặt đáy

Với ABCD là mặt đáy của ô chôn lấp

Thể tích rác dưới đê kè được tính theo công thức:

Còn thể tích rác ở phần chóp

Với: h2 = H – h1 = 7m

Với: a’ = a+ 2i ; b’ = b +2i

Vậy: Vđ + V = Vtt(1)

hay ta có phương trình sau

Hay 28ab + 245a +245b + 1568 = 3x 111775

Chọn a = 126m thì b = 80m

Suy ra a’ = 140m ; b’ =94m

Diện tích ô chôn lấp 1 là : S1 = a’ x b’ = 140 x 94 = 13160m2

Tính toán tương tự ta có các thông số cho các ô như sau:

Bảng 5.3 Bảng tính toán kích thước ô chôn lấp

5.4.2 Quy mô bãi chôn lấp

Vậy Tổng diện tích cần cho các ô chôn lấp là :

S(1-7) = S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 + S7

= 9300 + 25950 + 24150 + 21280 + 17220 + 14560 + 13160 = 125620 (m2)Theo thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT – BKHCNMT – BXD, thì diện tíchphần mặt bằng cần thiết để chôn lấp rác chiếm 80% tổng diện tích bãi chôn lấp, cònlại là 20% diện tích để xây dựng các công trình phụ trợ Vì vậy ta tính được quy môbãi chôn lấp:

Stổng = 125620 x 100/80 = 157025 (m2) = 15,7 ha

5.4.3 Thiết kế lớp lót đáy

Lớp lót đáy là các vật liệu (bao gồm tự nhiên và nhân tạo) được trải trêntoàn diện tích đáy và thành, bao quanh ô chôn lấp

Mục đích thiết kế lớp lót đáy ô chôn lấp là nhằm giảm thiểu sự thấm nướcrác vào lớp đất dưới ô chôn lấp và nhờ đó loại trừ khả năng gây ô nhiễm nguồnnước ngầm

Lớp lót đáy được thiết kế đảm bảo lượng nước rác sinh ra không thấm vàođất phía dưới gây ô nhiễm đất, ô nhiễm nước ngầm, đồng thời đảm bảo sự bền vữngcủa bãi chôn lấp

 Nguyên tắc của việc chống thấm như sau

- Kết cấu chống thấm phải đảm bảo hiệu quả thu nước rỉ cao, thời gian sửdụng lớn hơn 10 năm

- Vật liệu chống thấm phải không ăn mòn (hoặc ăn mòn chậm) do các chất ônhiễm trong nước thải và các chất xâm thực từ đất, có độ bền chống thấmhóa học trên 10 năm

- Vật liệu chống thấm phải có độ bền cơ học tốt, chống lại các lực nén, ép,uốn, lún khi vận hành bãi chôn lấp, đặc biệt trong thời gian hoạt động chônlấp

- Kết cấu chống thấm phải thuận lợi cho việc sử dụng Các vật liệu chốngthấm phải rẻ tiền, có bán trên thị trường, dễ gia công với nguồn nguyên liệu

đã có và không gây tác dụng phụ với con người và môi trường

- Vật liệu sử dụng làm lớp lót đáy bãi phải có tốc độ thấm < 1.10 -7 cm/s

- Độ dày của lớp lót đáy phải > 0,6m

- Lớp lót đáy phải được thiết kế sao cho khoảng cách từ lớp lót đáy đến mựcnước ngầm tối thiểu là 2,5m

Nếu đáy ô chôn lấp được đặt ở nới có lớp đất đá tự nhiên đồng nhất với hệ sốthấm k 1 10 cm/s  -7 ( hệ số thấm này phải được xác định tại chỗ) và có chiều dàytối thiểu là 6m thì không cần phải xây dựng lớp chống thấm nhân tạo Bề mặt của

lớp đất tự nhiờn của đỏy ụ chụn lấp phải được xử lý sao cho đạt độ dốc ớt nhất 2%cho phép nước rỏc tự chảy tập trung về phớa cỏc rónh thu gom nước rỏc.

Nếu địa chất khu vực dự ỏn khụng đạt được 1 trong 2 yếu tố trờn thỡ ta phảitiến hành xõy dựng lớp lút đỏy Lớp lút này phải đảm bảo cú hệ số thấm

- Lớp sỏi hay cỏt thoỏt nước dày 30cm, cú hệ số đầm nén k = 0,9 và cú đặt hệthống thu gom nước rỏc

- Lớp vải lọc địa chất (Geotxttile) dày 2mm

- Lớp đất bảo vệ dày 60cm

- Lớp rỏc nén dày 1m

Lớp rác chôn lấp Lớp đất bảo vệ dày 600 mm Lớp vải lọc địa chất dày 2 mm Lớp đá, cát thoát n ớc dày 500 mm Lớp vải địa kỹ thuật HDPE dày 2 mm Lớp đất sét đầm chặt dày 600 mm Lớp đất nền đầm chặt

Hình 5.2 Mặt cắt ngang lớp lót đỏy

5.4.4 Lớp phủ bề mặt

Lớp che phủ bề mặt cú nhiệm vụ ngăn chặn sự phỏt tỏn của khớ rỏc và mùihụi vào mụi trường khụng khớ xung quanh, tất cả lượng khớ rỏc được thu hồi, đồngthời trỏnh lượng nước mưa rơi và thấm vào ụ chụn lấp làm tăng lượng nước rỏc.Mặt khỏc, nú còn ngăn chặn cỏc loại động vật đào hang Lớp che phủ bề mặt phảiđảm bảo cú độ dày, độ co gión chống dạn nứt bói rỏc từ quỏ trỡnh phõn hủy sinh họccủa cỏc chất hữu cơ Lớp phủ bề mặt phải hoạt động với chi phớ bảo trỡ nhỏ nhất và

tăng cường sự thoỏt nước, đồng thời giảm thiểu sự xúi mòn Vấn đề sụt lỳn rỏc doquỏ trỡnh phõn hủy được giải quyết bằng cỏch làm tăng tỷ trọng đầm nén của rỏc,với tỷ trọng đầm nén là 0,85 (Tấn/m3) bằng thiết bị đầm nén chuyờn dụng đảm bảothoỏt nước tốt, khụng trượt lở, sụt lỳn Đồng thời để tạo cảnh quan cho bề mặt bóichụn lấp, lớp thảm thực vật sẽ được trồng lờn lớp phủ bề mặt với cỏc cõy dờ̃ chùmhoặc cõy bụi.

Lớp phủ bề mặt phải cú độ dốc tối thiểu là 2% nhưng khụng được vượt quỏ30% để hướng dòng chảy ra phớa ngoài và trỏnh súi mòn

Lớp vật liệu kết thỳc lớp lớp phủ cuối cùng của ụ chụn lấp phải là loại đấttròng trọt Cỏc cõy, cỏ được trồng lờn lớp này khụng được phép làm hư hại lớpchống thấm

Những chụ̃ thủng, rạn nứt hoặc sụt lỳn khi phỏt hiện thấy ở lớp trờn cùng nàyphải được xử lý và gia cố

 Nhằm thỏa món những yờu cầu vợ̀ sinh mụi trường và nhu cầu tỏi sử dụng mặt bằng, trỡnh tự lớp phủ bề mặt từ dưới lờn như sau:

- Lớp rỏc chụn lấp

- Lớp đất phủ trực tiếp lờn bề mặt chất thải cú chiều dày 60cm với hàm lượngsét khụng nhỏ hơn 30% để đảm bảo tớnh đầm nén và chống thấm Lớp phủtrực tiếp này được đầm nén kỹ và được tạo một độ dốc thoỏt nước là 3%

- Lớp cỏt thoỏt nước dày 30cm

- Lớp màng địa chất loại HDPE dày 2mm ngăn ko cho nước mưa đi vào ụchụn lấp Sau khi đúng cửa, do cú độ co gión tốt nờn khắc phục được anhhưởng do quỏ trỡnh sụt lỳn rỏc

- Lớp đất pha sét dày 60cm đầm chặt

- Lớp thụ̉ nhưỡng

Lớp rác chôn lấp

Lớp đất pha sét đầm chặt dày 600 mm Lớp cát thoát n ớc dày 300 mm Lớp vải địa kỹ thuật HDPE dày 2 mm Lớp đất phủ trực tiếp đầm chặt dày 600 mm Lớp thổ nh ỡng đầm chặt dày 94 mm 1m

Hình 5.3 Mặt cắt ngang lớp phủ bề mặt

Sau mỗi ngày khi công việc chôn lấp kết thúc và chưa đủ độ cao quy định đểphủ đất, ta nên phủ tạm lên phần rác đã chôn lấp 1 lớp vải địa chất Mỗi ngày khi tavận hành bãi chôn lấp, lớp phủ này sẽ được cuốn lên để tiến hành chôn lấp

Vật liệu phủ phải đạt các yêu cầu sau:

- Có hệ số thấm k 1 10 cm/s  -4  và có ít nhất 20% khối lượng có kích thước

0,08mm

- Có khả năng ngăn mùi

- Không gây cháy

- Có khả năng ngăn các loại côn trùng, động vật đào bới

- Có khả năng ngăn chặn các rác thải nhẹ bay đi

- Có khả năng ngăn chặn nước mưa rơi vào bãi chôn lấp

- Có khả năng ngăn chặn sự thoát khí ra khỏi bãi chôn lấp

Thành chống thấm cho vách ô chôn lấp

Thành ô chôn lấp cũng phải được thỏa mãn các điều kiện chống thấm nhưđáy ô chôn lấp Tuy nhiên, mặt vách hố ít phải chịu lực so với mặt đáy và không có

hệ thống thu gom nước rác nên kết cấu mặt vách hố có độ dày thấp hơn Khi lớp đất

tự nhiên của thành ô chôn lấp không đáp ứng được các điều kiện chống thấm này thìphải xây dựng một vành đai thành chắn (hoặc tường chắn) chống thấm theo mộttrong các giải pháp dưới đây:

 Vành đai thành chắn chống thấm bao bọc xung quanh ô chôn lấp có kết cấu như sau:

- Thành chắn phải được cấu tạo bằng vật liệu có hệ số thấm k 1 10 cm/s  -7 

- Chiều rộng tối thiểu của thành chắn là 1m

- Đỉnh thành chắn tối thiểu phải đạt bằng mặt đất và đáy của nó phải xuyênvào lớp sét đáy thỏa mãn các điều kiện về hệ số chống thấm k 1 10 cm/s  -7 

và dày trên 1m

- Tạo một lớp sét sau khi đầm chặt và xử lý phải có chiều dày tối thiểu 60cm.Phủ lên lớp sét này 1 lớp màng tổng hợp chống thấm HDPE có chiều dày ítnhất 1,5mm

Hệ thống thu gom nước rác

Hệ thống thu gom nước rác nhất thiết phải được làm trong thời kỳ chuẩn bịbãi ban đầu và phải được kiểm soát chặt chẽ trước khi đổ rác, bởi đào hàng ngàn tấnrác lên để sửa chửa là rất tốn kém và tốn nhiều công sức

 Quá trình hình thành nước rác

Nước rác được hình thành khi nước thấm vào ô chôn lấp Nước có thể thấmvào rác theo một số cách sau đây:

- Nước sẵn có và tự hình thành khi phân hủy rác hữu cơ trong bãi chôn lấp

- Mực nước ngầm có thể dâng lên vào các ô chôn lấp

- Nước có thể rỉ qua các thành (vách) của ô chôn lấp

- Nước từ các khu vực khác chảy qua có thể thấm xuống ô chôn lấp

- Nước mưa rơi xuống khu vực chôn rác trước khi được phủ đất và trước khi ôchôn lấp đóng lại

- Nước mưa rơi xuống khu vực bãi chôn lấp sau khi ô chôn lấp đã đầy rác (ôchôn lấp được đóng lại)

 Thành phần của nước rác

Việc tổng hợp và đặc trưng hóa thành phần nước rác là rất khó vì một loạtcác điều kiện tác động lên sự hình thành của nước rác Thời gian chôn lấp, khí hậu,mùa, độ ẩm của bãi rác, mưa độ pha loãng với nước mặt và nước ngầm, loại rácchôn lấp,…tất cả đều tác động lên thành phần của nước rác Độ nén, loại và độ dàycủa vật liệu phủ bề mặt cũng tác động lên thành phần của nước rác

Thành phần của nước rác thay đổi theo các giai đoạn khác nhau của quá trìnhphân hủy sinh học Sau giai đoạn háo khí ngắn (một vài tuần), tiếp đến là hai giaiđoạn phân hủy: giai đoạn phân hủy yếm khí tùy tiện tạo ra axit và giai đoạn phânhủy yếm khí tuyệt đối tạo ra khí Mêtan