Thiết kế hệ thống xử lý nước rỉ rác cho bãi chôn lấp chất thải rắn huyện đình lập tỉnh lạng sơn

Ngô Trà Mai và TS... H th ng thu gom khí rác... PH NG PHÁP FENTON .... Ph ng pháp và quy trình thí nghi m... Ngoài ra, ình L p có 2 sông ng n là ông Khuy và sông Tiên Yên cùng các con sô

hoàn thành t t bài lu n v n này, tôi đã nh n đ c r t nhi u s đ ng viên, giúp đ c a các cá nhân và t p th

Tr c tiên tôi xin đ c g i l i bi t n chân thành nh t t i TS Ngô Trà Mai -

Vi n V t lý,Vi n Hàn lâm Khoa h c và Công ngh Vi t Nam đã h ng d n và t o

đi u ki n t t nh t cho tôi đ c nghiên c u và th c hi n lu n v n Qua đây, tôi c ng xin g i l i c m n t i TS Tr n Th Hi n Hoa – Tr ng i H c Xây D ng, các anh các ch đang công tác t i phòng Hóa nghi m thu c Liên đoàn n c Vi t Nam luôn nhi t tình giúp đ , t o cho tôi môi tr ng nghiên c u và làm vi c nghiêm túc Tôi xin g i l i bi t n t i ban lãnh đ o tr ng i h c Th y l i đã luôn t o

đi u ki n t t cho tôi h c t p và phát tri n ng th i tôi c ng xin bày t lòng bi t

n t i TS V c Toàn B môn Khoa h c Môi tr ng – Khoa Môi tr ng đã giúp

đ tôi trong su t quá trình tôi h c t p t i tr ng

Và cu i cùng, tôi c ng xin g i l i c m n đ n b n bè, ng i thân, nh ng

ng i đã luôn sát cánh cùngs tôi, chia s và đ ng viên tôi không ng ng n l c v n lên trong h c t p c ng nh trong cu c s ng

M t l n n a tôi xin chân thành c m n!

Hà N i, ngày 24 tháng 8 n m 2015

Ph m Thu Uyên

Tôi xin cam đoan quy n lu n v n đ c chính tôi th c hi n d i s h ng

d n c a TS Ngô Trà Mai và TS V c Toàn v i đ tài nghiên c u trong lu n v n

“Thi t k h th ng x lý n c r rác cho bãi chôn l p ch t th i r n huy n ình L p

t nh L ng S n”

ây là đ tài nghiên c u m i, không trùng l p v i các đ tài lu n v n nào

tr c đây, do đó không có s sao chép c a b t kì lu n v n nào N i dung c a lu n

v n đ c th hi n theo đúng quy đ nh, các ngu n tài li u, t li u nghiên c u và s

d ng trong lu n v n đ u đ c trích d n ngu n

N u x y ra v n đ gì v i nôi dung lu n v n này, tôi xin ch u hoàn toàn trách nhi m theo quy đ nh./

COD Nhu c u oxy hóa h c

BTNMT B Tài nguyên Môi tr ng

MLSS N ng đ bùn ho t tính MVSS L ng sinh kh i trong b

TCCP Tiêu chu n cho phép

M U 1

1 Tính c p thi t c a đ tài 1

2 M c đích nghiên c u c a đ tài 2

3 i t ng và ph m vi nghiên c u 2

4 Ph ng pháp nghiên c u 2

5 N i dung c a lu n v n 3

CH NG I: T NG QUAN V A I M, I T NG NGHIÊN C U 4

1.1 I U KI N MÔI TR NG T NHIÊN 4

1.1.1 V trí đ a lý 4

1.1.2 c đi m đ a hình đ a m o 5

1.1.3 i u ki n v khí h u 6

1.1.4 i u ki n th y v n 8

1.2 I U KI N KINH T - XÃ H I 8

1.2.1 i u ki n kinh t huy n ình L p 8

1.2.2 i u ki n Xã h i huy n ình L p 9

1.3 T NG QUAN V BÃI CHÔN L P CH T TH I R N ÌNH L P [14] 9

1.3.1 Khu v c chôn l p rác 9

1.3.2 Khu v c x lý n c r rác 10

1.3.3 H th ng thu gom n c m a, n c rác và c ng x tràn 10

1.3.4 H th ng thu gom khí rác 11

1.3.5 Công trình ph tr 11

1.4 T NG QUAN V CÁC PH NG PHÁP X LÝ N C R RÁC 13

1.4.1 Các ph ng pháp x lý n c r rác trên th gi i 13

1.4.1.3 M t s công ngh x lý n c r rác trên th gi i 15

1.4.2 Các ph ng pháp x lý n c r rác t i Vi t Nam 19

CH NG II: TÍNH TOÁN L NG N C R RÁC VÀ NGHIÊN C U NG D NG PH NG PHÁP FENTON TRONG X LÝ N C R RÁC T I BÃI CHÔN L P RÁC ÌNH L P 29

2.1.1 Các ngu n rác th i 29

2.1.2 Tính toán l ng n c r rác 33

2.2 NGHIÊN C U THI T K H TH NG X LÝ N C R RÁC T I BÃI CHÔN L P HUY N ÌNH L P 35

2.3 PH NG PHÁP FENTON 37

2.3.1 Gi i thi u ph ng pháp Fenton 37

2.3.2 Nguyên v t li u và ph ng pháp nghiên c u 38

3.2.2.2 Ph ng pháp và quy trình thí nghi m 40

2.3.3 Ti n hành thí nghi m 40

2.3.4 K t qu thí nghi m 43

CH NG III: THI T K H TH NG X LÝ N C R RÁC BÃI CHÔN L P 44

3.1 C S L A CH N CÔNG NGH 44

3.2 XU T QUY TRÌNH CÔNG NGH X LÝ 45

3.2.1 Ph ng án 1 45

3.2.2 Ph ng án 2 48

3.2.3 So sánh l a ch n công ngh 51

3.3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH N V X LÝ N C R RÁC 52

3.3.1 H ch a n c rác 52

3.3.2 B đi u hòa 53

3.3.3 B UASB 57

3.3.4 B Anoxic 60

3.3.5 B Aerotank 62

3.3.6 B l ng 2 68

3.3.7 B Oxi hóa Fenton 71

3.3.8 B l ng trung hòa 75

3.3.9 B kh trùng 78

3.3.10 B nén bùn 80

3.4 KHÁI TOÁN KINH T THEO PH NG ÁN L A CH N 84

3.4.1 Chi phí xây d ng và máy móc 86

3.4.2 Chi phí x lý n c r rác 86

K T LU N VÀ KHUY N NGH 89

1 Nh ng k t lu n v các k t qu đ t đ c c a lu n v n 89

2 Nh ng khuy n ngh 90

TÀI LI U THAM KH O 91

Ph l c 1 93

Quy t đ nh phê duy t d án đ u t xây d ng BCL CTR ình L p 93

Ph l c 2 95

Các hình nh làm thí nghi m 95

Ph l c 3 97

Các b n v thi t k 97

DANH M C HÌNH V

Hình 1.1 B n đ huy n ình L p 5

Hình 1.2 Công ngh x lý n c r rác c a c 16

Hình 1.3 Công ngh x lý n c r rác t i BCL Sudokwon, Hàn Qu c [21] 17

Hình 1.4 Công ngh x lý NRR BCL Nam S n [3] 24

Hình 2.1 V trí l y m u NRR sau b Aerotank c a Tr m x lý NRR BCL V n Lãng 39

Hình 3.1 S đ quy trình công ngh x lý NRR BCL huy n ình L p – ph ng án 1 46 Hình 3.2 S đ quy trình công ngh x lý NRR BCL huy n ình L p – ph ng án 2 48 Hình 3.3 Thi t b đo l u l ng V-notch 56

Hình 3.4 M t c t chi ti t b l ng 2 70

Hình 3.5 M t c t ng phân ph i trung tâm và máng thu n c 70

Hình 3.6 Chi ti t b oxi hóa Fenton 74

Hình 1 D ng c thí nghi m 95

Hình 2 Hóa ch t và m u thí nghi m 96

Hình 3 M t s hình nh trong quá trình làm thí nghi m 96

B ng 1.1 L ng m a l trung bình tháng, n m (mm) [4] 7

B ng 1.2 Thành ph n n c r rác t i m t s qu c gia trên th gi i [21] 13

B ng 1.3 N ng đ các ch t ô nhi m tr c và sau x lý [21] 18

B ng 1.4 Thành ph n n c r rác c a m t s BCL đi n hình [3] 21

B ng 1.5 Thành ph n NRR sau h th ng x lý t i BCL Nam S n – Hà N i [3] 25

B ng 1.6 Các công ngh đã và đang đ c áp d ng đ x lý n c r rác t i Vi t Nam 27

B ng 2.1 Dân s hi n tr ng n m 2014 [4] 30

B ng 2.2 L ng rác th i n m 2014 31

B ng 2.3 L ng rác th i tính toán t n m 2015 đ n 2035 32

B ng 2.4 Thành ph n NRR BCL V n Lãng sau x lý Aerotank 39

B ng 2.5 Hi u qu x lý COD thông qua ph n ng Fenton 43

B ng 3.1 N ng đ m t s thành ph n trong NRR BCL V n Lãng [13] 44

B ng 3.2 N ng đ thành ph n các ch t h u c thi t k 45

B ng 3.3 So sánh các ph ng án x lý NRR 51

B ng 3.4 T ng h p tính toán b đi u hòa 56

B ng 3.5 Giá tr đ u vào và đ u ra c a các thông s sau khi qua b đi u hòa 57

B ng 3.6 T ng h p tính toán b UASB 60

B ng 3.7 T ng h p tính toán b Anoxic 61

B ng 3.8 Các thông s thi t k b Aerotank 67

B ng 3.9 Thông s thi t k b l ng II 71

B ng 3.10 Thi t b khu y tr n 73

B ng 3.11 Các thông s thi t k b oxi hóa Fenton 74

B ng 3.12 Giá tr đ u ra hàm l ng các ch t có trong NRR 75

B ng 3.13 Thông s thi t k b l ng trung hòa 78

B ng 3.14 Thông s thi t k b kh trùng 79

B ng 3.15 T ng h p tính toán b nén bùn 81

B ng 3.16 Chi phí đ u t cho các h ng m c công trình và thi t b 85

B ng 3.17 L ng đi n tiêu th trong 1 ngày 87

B ng 3.18 L ng hóa ch t tiêu th trong 1 ngày 87

M U

1 Tính c p thi t c a đ tài

Ngày nay, khi ch t l ng cu c s ng đang d n đ c c i thi n thì môi tr ng

c ng đ c quan tâm, đ c bi t là v n đ rác th i và n c th i Rác th i sinh ra t m i

ho t đ ng c a con ng i và ngày càng t ng v kh i l ng H u h t rác th i n c

ta đ u ch a phân lo i t i ngu n Do đó gây ra nhi u khó kh n cho công tác qu n lý

và x lý lo i ch t th i này, đ ng th i lo i ch t th i này sinh ra m t lo i n c th i

đ c bi t ô nhi m là NRR Hi n nay, vi c x lý rác th i b ng cách chôn l p h p v sinh đ c coi là bi n pháp h u d ng b i tính kinh t cao Tuy nhiên, l ng NRR sinh ra t các BCL đã gây nh ng tác đ ng b t l i đ n môi tr ng và s c kho con

ng i NRR xâm nh p vào ngu n n c m t l n n c ng m khi ch a đ c x lý đ t tiêu chu n là nguy c ti m n c a nhi u c n b nh cho dân c trong vùng L ng S n

là m t t nh mi n núi phía B c không n m ngoài quy lu t trên

Theo s li u th ng kê c a S Tài nguyên và Môi tr ng t nh L ng S n, hi n

t i rác t i các th tr n Chi L ng, H u L ng, Cao L c, thành ph L ng S n, c a kh u

ng ng, Tân Thanh… đ c thu gom, v n chuy n và x lý t i BCL rác Tân Lang, huy n V n Lãng v i công su t kho ng 300m3/ngày.đêm (109.500m3/n m) Trong th i gian t i BCL rác Tân Lang s đ y, không còn s c ch a và x lý rác cho khu v c, do đó m t s huy n đang trong th i gian quy ho ch, l a ch n đ a đi m, l p

d án x lý rác nh các huy n: V n Quan và ình L p Xu t phát t các lý do trên, ngày 10 tháng 09 n m 2013 UBND t nh L ng S n đã ra quy t đ nh phê duy t d án

đ u t xây d ng công trình BCL rác th i huy n ình L p, t nh L ng S n theo quy t

đ nh s 1299/Q – UBND [17] Nh v y, vi c đ u t xây d ng BCL rác ình L p

v i quy mô l n nh m đáp ng nhu c u x lý rác th i đúng quy ho ch đ ra c a t nh

Khi xây d ng xong và đi vào ho t đ ng s phát sinh m t l ng NRR t BCL, NRR có hàm l ng ô nhi m cao, b c mùi hôi n ng n , lan t a trong m t

ph m vi l n, NRR có th ng m xuyên qua m t đ t làm ô nhi m ngu n n c ng m

và d dàng gây ô nhi m ngu n n c m t, đ ng th i nh h ng t i s c kh e con

ng i h n ch nh ng tác đ ng tiêu c c c a NRR, c n thi t ph i xây d ng m t

h th ng x lý NRR đ ng b ngay t đ u v i BCL

Xu t phát t th c t đó em ti n hành nghiên c u và th c hi n đ tài: “Thi t

k h th ng x lý n c r rác cho bãi chôn l p ch t th i r n huy n ình L p t nh

- Ph m vi nghiên c u: BCL huy n ình L p t nh L ng S n

4 P h ng pháp nghiên c u

a Ph ng pháp đi u tra kh o sát th c đ a: T ch c đi th c đ a, kh o sát

khu v c, làm vi c v i các c quan có ch c n ng t i đ a bàn nghiên c u nh m:

+ Thu th p s li u liên quan đ n khu v c đ tài: s li u v đi u ki n t nhiên, kinh t - xã h i

+ i u tra v tình hình x lý NRR trên đ a bàn lân c n huy n ình L p và tình hình thu gom CTR trên đ a bàn huy n ình L p

b Ph ng pháp phân tích th ng kê: ng d ng ph ng pháp phân tích th ng

kê, ph ng pháp phân tích t ng quan v.v đ x lý s li u, nghiên c u m i quan h

gi a các y u t trong quá trình làm lu n v n

c Ph ng pháp k th a: k th a các tài li u liên quan vào lu n v n, các

nghiên c u v fenton đã đ c ng d ng vào th c t

d Ph ng pháp so sánh: so sánh các ph ng pháp xác đ nh đ l a ch n

đ c ph ng pháp t i u nh t phù h p v i đi u ki n c a t nh L ng S n và so sánh

v i các ph ng pháp đã nghiên c u, s d ng trong n c và trên th gi i có nh ng

đ c đi m t ng đ ng v quy mô, tính ch t D a vào các k t qu nghiên c u c a

khu v c giúp cho vi c so sánh t đó xây d ng h th ng x lý NRR cho BCL ình

Ch ng 3: Thi t k h th ng x lý n c r rác bãi chôn l p huy n ình L p

K t lu n và ki n ngh

tr dân t c Choang – Qu ng Tây (Trung Qu c)

Huy n ình L p n m phía ông Nam t nh L ng S n Phía Tây giáp huy n L c Bình; phía B c giáp Trung Qu c; phía ông Nam giáp t nh Qu ng Ninh; phía Nam giáp t nh B c Giang

Huy n ình L p có 12 đ n v hành chính g m 2 th tr n ình L p, Nông

Tr ng Thái Bình và 10 xã: Bình Xá, B c Xa, Kiên M c, ình L p, Thái Bình,

C ng L i, Châu S n, ng Th ng, B c Lãng và Lâm Ca

Khu v c xây d ng BCL CTR thu c xã ình L p, xã ình L p bao quanh th

tr n huy n ình L p, có ranh gi i hành chính ti p giáp v i:

- Phía đông và phía ông B c giáp xã Bính Xã và xã Kiên M c

- Phía Nam và phía ông Nam giáp v i xã Châu S n và xã C ng L i

- Phía Tây và phía Tây B c giáp xã L i Bác, Sàn Viên huy n L c Bình

- Phía Tây Nam giáp xã Thái Bình

Khu v c xây d ng BCL ch t th i r n n m cách th tr n ình L p 7 km [14]

a hình ình L p là đ i núi d c theo h ng t ông B c xu ng Tây Nam,

b chia c t m nh b i các dãy núi đ t và các khe su i t o thành các d i đ t b ng h p

ình L p là n i b t ngu n c a 2 con sông l n, sông K Cùng b t ngu n t

xã B c Xa, ch y theo h ng ông B c qua L c Bình, thành ph L ng S n, Th t Khê t i biên gi i Trung Qu c, chi u dài ch y qua đ a bàn ình L p kho ng 40 km; sông L c Lam b t ngu n t xã ình L p, ch y v phía Nam t nh B c Giang, chi u dài ch y sông ch y qua huy n là 50 km Ngoài 2 con sông l n k trên, ình L p

còn có 2 sông ng n là ông Khuy và sông Tiên Yên cùng các con sông, khe su i

nh n m r i rác trên đ a bàn

c đi m đ a ch t

Khu v c xây d ng BCL CTR các hi n t ng đ a ch t đ ng l c không xu t

hi n (hi n t ng tr t, lún, l bùn đá, hi n t ng kaster, cát ch y …) Khoáng v t nguyên sinh ch y u là chalcopyrit phân b d ng xâm tán, đi cùng các vi m ch

th ch anh ho c xâm tán trong đá bazan, khoáng v t th sinh là bornit, covelit, malachit, azurit th ng t o thành , ho c t o thành màng bám trong các khe n t c a

đá Ngoài khoáng s n đ ng (vàng) là đ i t ng khoáng s n chính, còn có bi u hi n

c a m t s khoáng s n khác nh chì, k m, barit Nh v y v i đi u ki n đ a ch t

C Nhi t đ trung bình n m th p nh t: 150

C Mùa đông l nh nh t là tháng 1, tháng 2 có s ng mu i nhi t đ th p nh t t i

20C Mùa hè khí h u mát nhi t đ trung bình t 180C đ n 250

C, tháng nóng nh t nhi t đ lên t i 31,50C Dao đ ng nhi t đ ngày đêm l n t 60C đ n 80

+ Mùa m a: B t đ u t tháng 4 kéo dài đ n tháng 9 hàng n m, l ng m a

chi m g n 80% l ng m a trung bình c n m Trong mùa m a th ng xu t hi n các tr n m a l n, th ng t p trung nhi u vào tháng 7, tháng 8 Khi m a l n, th ng

x y ra các đ t l l n, nh h ng nghiêm tr ng đ n công trình giao thông c ng nh

c n tr giao thông đi l i [15]

Mùa bão n m trong kho ng th i gian t tháng 6 đ n tháng 10 Các tháng 6

và 9 là nh ng tháng có nhi u bão nh t Các c n bão đ b vào vùng này th ng gây

m a l n, kéo dài trong vài ngày, gây nh h ng m nh, thi t h i l n T c đ gió c c

đ i lên đ n 35 – 38m/s M a bão th ng kéo dài t 1 đ n 3 ngày v i l ng m a t p trung l n nh t trong 1 đ n 2 ngày

- Gió:

+ V mùa hè: h ng Nam, ông Nam

+ V mùa đông: ch u nh h ng c a gió mùa ông B c, t c đ gió trung bình n m 2 m/s Có kèm s ng mu i, m a phùn

* Xã ình L p ch u nh h ng chung c a khu v c vùng núi phía ông –

B c có khí h u nhi t đ i gió mùa, chia thành hai mùa khá rõ r t: Mùa khô t tháng

10 và k t thúc vào tháng 4 n m sau, mùa m a t p trung t tháng 5 đ n tháng 9, do

nh h ng c a đ a hình nên vào mùa khô, khí h u l nh kéo dài và có s ng mu i;

m không khí t 83% đ n 85%

1.1.4 i u ki n th y v n

Huy n ình L p có sông K Cùng b t ngu n t xã B c Xa, ch y theo

h ng ông B c qua L c Bình, thành ph L ng S n, Th t Khê t i biên gi i Trung

Qu c, chi u dài ch y qua đ a bàn ình L p kho ng 40 km Ngoài ra, ình L p có 2 sông ng n là ông Khuy và sông Tiên Yên cùng các con sông, khe su i nh

T i khu v c BCL, có su i L c Nam ch y qua (phía ông khu v c xây d ng BCL ch t th i r n), khu v c xây d ng BCL CTR cách su i L c Nam kho ng 3km

- N c m t su i L c Nam có cao đ trung bình 100,80m vào mùa khô và 190,00m vào mùa m a

- M c n c ng m n đ nh đ sâu t 30,0 đ n 40,0m ít nh h ng t i n n, móng công trình

- Phía Nam c a D án ti p giáp v i khe su i Khe su i có b r ng kho ng 2 – 2,5m M c n c c a khe su i:

+ Th p nh t vào mùa khô t i h l u: 212.25m (Trung bình 0,5m)

+ Cao nh t vào mùa l t i h l u: 215.75m (Trung bình 3,5m)

Su i L c Nam và m t vài con su i nh khác là ngu n cung c p n c chính cho sinh ho t và s n xu t c a ng i dân trong xã [15]

1.2 I U KI N KINH T - XÃ H I

1.2.1 i u ki n kinh t huy n ình L p

Trong nh ng n m g n đây, kinh t huy n ình L p ngày càng phát tri n và

đ t đ c nhi u k t qu kh quan, t c đ t ng tr ng GDP bình quân 10%/n m

S n xu t lâm - nông nghi p: t ng 14% so v i n m 2013

V tr ng tr t: v t 55% k ho ch đ ra n m 2013

- Giáo d c, đào t o: Toàn huy n đã hoàn thành ph c p đang tri n khai ph

c p giáo d c trung h c c s Có m t tr ng ti u h c đ t chu n qu c gia (Tr ng

Ti u h c th tr n ình L p)

- Công tác xã h i: 95% xã, th tr n có đi m b u đi n - v n hóa xã và máy

đàm tho i, đi n l i qu c gia v đ n trung tâm xã; 80% h dân đ c dùng n c

L a chon ph ng án x lý rác theo công ngh chôn l p h p v sinh, BCL

d ng chìm, các BCL đ t t i các khe thung l ng có s n, trên c s đó thi t k các l p lót đáy và thành có kh n ng ch ng th m

BCL h p v sinh tuân th các yêu c u theo TCVN 6696 – 2000 v Ch t th i

r n – BCL h p v sinh – Yêu c u chung v b o v môi tr ng

BCL CTR đã đ c UBND t nh L ng S n phê duy t theo quy t đ nh s 1299/Q -UBND ngày 10/09/2013 v vi c xây d ng công trình Bãi x lý rác th i huy n ình L p, t nh L ng S n, theo quy t đ nh đã đ c phê duy t, BCL CTR ình L p có các h ng m c thu gom khí ga, thu gom n c m a, h th ng x lý NRR, tuy nhiên, theo tác gi thì h th ng x lý NRR ch a đ t yêu c u v m t k thu t môi tr ng, d i đây là quy t đ nh đã đ c phê duy t:

Khu v c BCL CTR ình L p v i t ng di n tích là 16,2 ha, trong đó có 2 ô chôn l p v i t ng di n tích là 3,2 ha, ph n di n tích còn l i đ c tr ng cây xanh và dùng cho vi c xây d ng các công trình ph tr Di n tích t ng ô chôn l p là:

- Di n tích ô chôn l p s 1: 1,6 ha

- Di n tích ô chôn l p s 2: 1,6 ha

Các ô chôn l p đ c thi t k nh sau:

- Thành và đáy h đ c gia c b ng v i đ a k thu t k t h p đ t sét d y 60cm ch ng rò r n c rác ra môi tr ng xung quanh

- T ng thu n c rác: L p d i b ng đá d m n c d y 30cm, l p trên b ng cát thô d y 15cm

- Gi a các l p rác sau khi đ m ch t d y t 1 - 1,5m đ c ph 1 l p đ t d y 15cm

- H chôn l p rác sau khi đ y đ c ph m t l p đ t h u c dày 100cm

1.3.2 Khu v c x lý n c r rác

Theo thi t k t i BCL b trí 3 h v i th tích m i h là 30 x 20 x 5 m = 3000m3 trong đó có 2 h thu gom toàn b NRR t BCL sau đó cho qua h sinh h c

k t h p th c v t bèo n i

Thành và đáy h đ c gia c b ng v i đ a k thu t k t h p đ t sét d y 60cm

ch ng rò r n c rác ra môi tr ng xung quanh

a) Thu gom n c m a:Thu gom n c m a: Toàn b n c m a đ c thu gom vào rãnh thoát n c d c t i đ nh bãi chôn l p, sau đó n c đ c d n ra môi tr ng t nhiên

- Rãnh thoát n c m a đ c xây bao quanh các BCL và h ch a n c T ng chi u dài 2.500,0m

- Rãnh hình thang, kích th c 200x170cm, xây b ng đá h c, v a xi m ng M75

b) Thu gom n c m t: N c m t t i đáy h chôn l p đ c thu vào

m ng thu b trí t i đáy bãi chôn l p T ng chi u dài m ng 690,0m

- M ng thu n c m t b ng bê tông c t thép, kích th c m ng 100x120cm.

c) H th ng thu gom n c rác: H th ng thu gom n c rác bao g m t ng thu

d) C ng x tràn: S d ng c ng h p bê tông c t thép T ng chi u dài c ng 93,0m

- Cao đ đáy c ng phía th ng l u đ t cách đáy h ch a n c 4,0m, kích

th c c ng 300x300cm

1.3.4 H th ng thu gom khí rác

- H th ng ng thu gom khi rác đ c b trí theo s đ m ng l i tam giác

đ u, kho ng cách gi a các ng liên ti p nhau là 60m, kho ng cách t đ nh BCL đ n

1.3.5 Công trình ph tr

 Nhà đi u hành

- Nhà c p 3; Di n tích đ t 1.300,0m2, di n tích xây d ng 100,0m2

; T ng, móng xây g ch ch đ c, v a xi m ng M75; Mái xà g thép, l p tôn

 Nhà ngh nhân viên

- Nhà c p 3, Di n tích đ t 940,0m2, di n tích xây d ng 465,0m2

; T ng, móng xây g ch ch đ c, v a xi m ng M75; Mái xà g thép, l p tôn

 Tr m s a ch a, b o d ng

- Nhà c p 3, m t t ng; Di n tích đ t 425,0m2, di n tích xây d ng 250,0m2

, công xu t ph c v 2xe/l n; T ng, móng xây g ch ch đ c, v a xi m ng M75; Mái

- Khi BCL đóng c a, b m t toàn b bãi chôn l p đ c s d ng đ tr ng cây xanh

M c dù m i qu c gia có quy trình v n hành BCL khác nhau, nh ng nhìn chung thành ph n NRR ch u nh h ng b i các y u t chính nh sau:

Sukdowop NRR 12 n m

Sukdowop NRR 12 n m

các ch t h u c trong NRR có kh n ng phân h y sinh h c, còn đ i v i các BCL c

t l này th ng r t th p n m trong kho ng 0,05 – 0,2; t l th p nh v y do NRR

c ch a các h p ch t lignin, axít humic và axít fulvic là nh ng ch t khó phân h y sinh h c

ch t cho thêm vào Các công trình x lý hóa – lý th ng đ c s d ng là: h p ph , keo t , tuy n n i, trao đ i ion, tách b ng màng

 Ph ng pháp x lý hoá h c

Ph ng pháp hoá h c s d ng các ph n ng hoá h c đ x lý n c th i Các công trình x lý hoá h c th ng k t h p v i các công trình x lý lý h c Các công trình th ng đ c áp d ng là: trung hòa, kh trùng, oxi hóa b c cao

1.4 1.3 M t s công ngh x lý n c r rác trên th gi i

Công ngh x lý NRR c a c là công ngh k t h p gi a 3 quá trình: sinh

h c, c h c và hóa h c u tiên công ngh x lý là áp d ng các quá trình nitrat hóa

và kh nitrat đ lo i b nit , bên c nh đó b l ng đ c áp d ng v i m c đích l ng các bông c n t quá trình sinh h c và đ gi m nh h ng c a ch t r n l l ng đ n quá trình oxy hóa b ng ozôn b l c đ c áp d ng đ lo i b m t ph n đ màu c a NRR và x lý tri t đ c n l l ng Ph n ch t h u c khó phân h y sinh h c còn l i sau quá trình kh nit đ c oxy hóa v i ozôn nh m c t m ch các ch t h u c khó phân h y sinh h c thành các ch t có kh n ng phân h y sinh h c làm t ng hi u qu

x lý cho quá trình sinh h c phía sau và khoáng hóa m t ph n ch t h u c t o thành

CO2 và H2O Sau b oxy hóa b ng ozôn các thành ph n h u c có kh n ng phân

h y sinh h c đ c ti p t c lo i b trong b ti p xúc sinh h c quay B l c là b c

cu i cùng c a dây chuy n x lý v i m c đích lo i b các c n l l ng t b ti p xúc sinh h c quay V i quy trình x lý trên các thành ph n ô nhi m chính trong NRR

nh COD, NH4+ sau quá trình x lý đ t tiêu chu n x vào ngu n ti p nh n

B ti p xúc sinh h c Nitrat hóa

N c r rác

STT Thông s n v u

vào

Sau kh Nitrat

Sau oxy hóa

Sau x lý sinh h c

Công ngh x lý NRR Hàn Qu c bao g m hai công trình chính: quá trình

x lý sinh h c (quá trình phân h y sinh h c k khí và quá trình kh nit ) và quá

N c r rác sau x lý

B n đ nh Thi t b phân h y k khí

trình hóa lý Trong giai đo n đ u v n hành BCL (1992) quá trình phân h y k khí là

m t công đo n c n thi t đ x lý các ch t h u c có n ng đ cao nh n c r rác phát sinh trong giai đo n đ u v n hành BCL, đ n n m 2004, do s gi m t i tr ng

ch t h u c sau 12 n m ho t đ ng (1992-2004) nên hi n t i quá trình phân h y k khí đ c thay th b ng quá trình sinh h c bùn ho t tính l l ng

Quá trình hóa lý là b c th hai đ c th c hi n ti p theo sau quá trình sinh

h c đ đ c x lý tri t đ các thành ph n ô nhi m trong NRR, quá trình x lý hóa

lý bao g m hai b c v i s d ng hóa ch t keo t là FeSO4 Thành ph n ch t ô nhi m trong BCL t i BCL Sudokwon Hàn Qu c cho th y n ng đ COD đ u vào tr m x lý không cao

c và nit có trong NRR K t qu cho th y b oxy hóa amonium ho t đ ng r t hi u

qu , n ng đ ammonium đ c x lý đ n 99% (N-NH4+ đ u ra dao đ ng kho ng 1 – 20mg/L), tuy nhiên t ng nit đ u ra có khi lên đ n 240mg/L K t qu ch ng minh

r ng v i n ng đ ammonium cao (2000mg/L) thì ph ng pháp kh nit b ng

ph ng pháp truy n th ng không đ t hi u qu cao là do s c ch c a các vi khu n nitrosomonas và nitrobacter

N ng đ COD đ u ra cao có th đ c gi i thích r ng m t s h p ch t h u c khó/không phân h y sinh h c nh axít fulvic v n không th kh đ c b ng quá trình keo t

Tóm l i, quy trình công ngh x lý NRR c a các n c trên th gi i đ u k t

h p các quá trình sinh h c, hóa h c và hóa lý, h u h t các công ngh x lý đ u b t

đ u x lý nit b ng ph ng pháp c đi n (nitrate hóa và kh nitrate), tuy nhiên v i

n ng đ nit cao (2000mg/L) thì ph ng pháp này c ng b h n ch Tùy thu c vào thành ph n NRR c ng nh tiêu chu n x th i mà quy trình x lý ti p theo đ c thay đ i v i vi c áp d ng quá trình c h c (màng l c), hóa lý (keo t / t o bông) và oxy hóa nâng cao (Fenton, ozôn, )

1.4 2.1 Thành ph n n c r rác t i Vi t Nam

Hi n nay, t i Vi t Nam có m t s BCL CTR sinh ho t h p v sinh, đi n hình đang ho t đ ng nh BCL Nam S n, Ph c Hi p, Nam Bình D ng… M c dù các BCL đ u có thi t k h th ng x lý NRR nh ng công su t c a các h th ng này h u

nh không x lý h t l ng NRR phát sinh ra h ng ngày t i BCL, do đó ph n l n các h ch a NRR các BCL hi n nay đ u trong tình tr ng đ y và vi c ti p nh n NRR thêm n a là đi u r t khó kh n Th m chí còn có tr ng h p ph i s d ng xe

b n đ ch NRR sang n i khác x lý ho c có n i ph i xây d ng thêm h ch a đ

gi i quy t m t cách t m th i tình tr ng đ ng NRR Ngoài ra, vi c v n hành BCL

ch a đúng v i thi t k , ho t đ ng quá t i c a BCL, và các s c x y ra trong quá trình v n hành (tr t đ t, h th ng ng thu n c r rác b ngh t, …) còn khi n cho thành ph n NRR thay đ i r t l n gây nh h ng m nh đ n hi u qu x lý NRR

NRR phát sinh t ho t đ ng c a BCL là m t trong nh ng ngu n gây ô nhi m

l n nh t đ n môi tr ng Nó b c mùi hôi n ng n lan t a nhi u kilomet, NRR có th

ng m xuyên qua m t đ t làm ô nhi m ngu n n c ng m và d dàng gây ô nhi m ngu n n c m t vì n ng đ các ch t ô nhi m có trong đó r t cao và l u l ng đáng

k C ng nh nhi u lo i NRR khác, thành ph n (pH, đ ki m, COD, BOD, NH3,

SO4, ) và tính ch t (kh n ng phân h y sinh h c hi u khí, k khí, ) c a NRR phát sinh t các BCL là m t trong nh ng thông s quan tr ng dùng đ xác đ nh công ngh x lý, tính toán thi t k các công trình đ n v , l a ch n thi t b , xác đ nh li u

l ng hoá ch t t i u và xây d ng quy trình v n hành thích h p Thành ph n NRR

c a m t s BCL đi n hình nh sau:

NRR m i 2,4/2002

NRR c 8,11/2003

NRR m i 2,3,4/2002

NRR c 8/2006

pH - 5.6 – 6.5 7.3 – 8.3 6.0 – 7.5 8.0 – 8.2 4.8 – 6.2 7.5 – 8.0 TDS mg/L 18260 – 20700 6500 – 8470 10950 – 15800 9100 – 11100 7300 –12200 9800 – 16100

c ng t ng mgCaCO3/L 5733 – 8100 - 1533 – 8400 1520 – 1860 5833 – 9667 590

Ca2+ mg/L 2031 – 2191 110 – 6570 1122 – 11840 100 – 190 1670 – 2740 40 – 165

SS mg/L 790 – 6700 - 1280 – 3270 169 – 240 1760 – 4310 90 – 4000 COD mg/L 24000 – 57300 1510 – 4520 38533 – 65333 916 – 1702 39614 – 59750 2950 – 7000 BOD5 mg/L 18000 – 48500 240 – 2120 33570 – 56250 235 – 735 30000 – 48000 1010 – 1430 N-NH3 mg/L 760 – 1550 1590 – 2190 520 - 785 1245 – 1765 297 – 790 1360 – 1720 N-h u c mg/L 252 – 400 110 – 159 202 – 319 - 336 – 678 -

S li u phân tích thành ph n NRR cho th y NRR m i t i các BCL đ u có tính ch t gi ng nhau là có n ng đ COD cao có th lên đ n trên 65.000 mg/L, t l BOD5/COD cao trong kho ng 0.5 – 0.9; n ng đ NH3 không cao và giá tr pH th p Tuy nhiên, ch sau m t th i gian ng n v n hành n ng đ COD, BOD gi m r t đáng

k , t l BOD5/COD th p, n ng đ NH4+-N t ng lên đáng k và giá tr pH t ng

K t qu phân tích c ng cho th y s khác bi t gi a thành ph n NRR t i hai BCL Nam Bình D ng và Ph c Hi p, sau h n 3 n m v n hành BCL Ph c hi p

n ng đ COD trong NRR v n còn khá cao, trung bình dao đ ng trong kho ng 24000 – 57300mg/L, t l BOD5/COD th p nh t dao đ ng trong kho ng 0.2 – 0.5; v i n ng

đ NH3 cao nh t lên đ n > 1500mg/l, giá tr pH l n h n 8.3 Trong khi đó BCL Nam Bình D ng hoàn toàn khác bi t, ch sau g n m t n m v n hành n ng đ COD gi m còn r t th p trung bình dao đ ng trong kho ng 1000 – 2000mg/L, cao nh t đ t đ n

6500 mg/L, t l BOD5/COD th p dao đ ng trong kho ng 0.20 – 0.30, n ng đ NH3

t ng lên trên 1000mg/L theo th i gian v n hành và giá tr pH l n h n 8.0 Gi i thích

s khác bi t s li u gi a hai BCL là do qui trình v n hành c a m i BCL và h th ng thu gom NRR BCL Ph c Hi p và BCL Nam Bình D ng c ng khác nhau nên d n

đ n thành ph n các ch t ô nhi m trong NRR 2 BCL c ng khác nhau

Nhìn chung thành ph n NRR m i c a BCL Vi t Nam c ng t ng t nh trên th gi i, hàm l ng ch t h u c cao trong giai đo n đ u (COD: 45000 mg/L, BOD: 30000 mg/L) và gi m d n theo th i gian v n hành c a BCL, các h p ch t

h u c khó ho c không có kh n ng phân h y sinh h c tích l y và t ng d n theo

th i gian v n hành Khi th i gian v n hành BCL càng lâu hàm l ng amonium càng cao.Giá tr pH c a NRR c cao h n h n NRR m i

1.4 2.2 Công ngh x lý n c r rác Vi t Nam

Công ngh x lý NRR Vi t Nam hi n nay b c l nhi u nh c đi m nguyên nhân là do:

- Quy trình v n hành BCL

- Thành ph n CTR sinh ho t và CTR đô th đ a vào BCL

- S thay đ i nhanh c a n ng đ ch t ô nhi m có trong NRR

- Giá thành x lý b kh ng ch

- Gi i h n v chi phí đ u t

M t s công ngh x lý NRR đ c coi là đi n hình hi n đang áp d ng t i các BCL Nam S n (Hà N i), Ph c Hi p (thành ph H Chí Minh) và m i đây nh t là BCL c a khu liên h p x lý CTR Nam Bình D ng, các công ngh x lý NRR nh sau:

 Công trình x lý NRR t i Bãi chôn l p Nam S n (Hà N i)

Tr m x lý NRR Nam S n b t đ u v n hành v i công su t 500 m3

/ngày t n m

2006, bao g m các công đo n chính:

- X lý nit : theo ph ng pháp đu i khí (air stripping) L ng còn l i đ c x

Hình 1.4 Công ngh x lý NRR BCL Nam S n [3]

N C RÁC

KHU Y

B CH A

BÙN

Trong s đ công ngh trên NRR đ c b m tr c ti p t các h thu n c lên

h sinh h c, h sinh h c có ch c n ng nh b đi u hòa và x lý m t ph n ch t h u

c V i n ng đ ammonium cao trong NRR s nh h ng đ n các công đo n sinh

h c phía sau nên b c kh nit đ c áp d ng Ph ng pháp x lý nit đ c áp

d ng là ph ng pháp đu i khí (air stripping) v i b sung vôi nh m m c đích nâng

pH c a NRR lên 10 –12 đ t ng c ng chuy n hóa NH4+-N sang NH3 Sau quá trình air stripping NRR đ c ch nh pH (6.5 ÷ 7.5) tr c khi vào h th ng x lý sinh h c

b ng quá trình bùn ho t tính l l ng d ng m K ti p NRR l i đ c x lý b ng h

th ng UASB gi m n ng đ COD trong NRR Ti p đ n các h p ch t h u c khó/không phân h y sinh h c đ c kh b ng quá trình oxy hóa b c cao (h Fenton) Sau b c Fenton quá trình keo t /t o bông k t h p l ng v i ch t keo t là PAC và

ch nh pH v ng ng t i u đ c th c hi n trong b Semultech V i quá trình Fenton và keo t các h p ch t h u c khó phân h y đ c lo i b m t ph n mà ch

y u là axít humic Các ch t h u c khó phân h u còn l i trong NRR ch y u là axít fulvic đ c x lý tri t đ b ng quá trình h p ph s d ng than ho t tính, sau đó NRR đ c kh trùng tr c khi th i vào ngu n ti p nh n, thành ph n NRR sau h

th ng x lý t i BCL Nam S n – Hà N i đ c trình bày trong b ng sau

Tr m x lý này đ t tiêu chu n lo i B và hi n nay đang v n hành n đ nh

 Công ngh x lý n c r rác t i bãi chôn l p ch t th i r n Nam Bình

D ng

Nhà máy x lý NRR: theo thi t k , h th ng x lý NRR có công su t 480 m3/ngày

do công ty u t Phát tri n Môi tr ng SFC thi t k

- NRR đ c đ a v nhà máy x lý b ng h th ng đ ng ng, và t p trung NRR t i b đi u hòa

- a vôi vào trong n c đ nâng pH lên 10-11

- N c t b đi u hòa s đ c d n qua b l ng vôi b x lý - tháp Stripping (t i nhà máy hi n có 3 b Stripping) T i đây, h th ng qu t th i khí vào trong b , kh Canxi và gi m pH xu ng 9 Châm thêm acid sunfuric và đi t i quá trình x lý sinh h c

- Sau x lý sinh h c x lý hóa lý (thêm Fe (III), polime), đo pH, đ l ng bùn b l ng th c p T i đây, n c đ c kh trùng b ng Javen r i nâng pH lên

>11 (NH4+ NH3)

- Sau b l ng th c p c m b Fenton: ph n ng Oxy hóa b c cao đ b gãy

m ch Cacbon trong môi tr ng pH t 2 – 4, châm thêm H2O2 và Fe(II) b l c

cát (kh trùng b ng Javen ti p n u 1 l n không đ ) h sinh h c

Ti n x

lý Nit

Keo t , trung hòa

X lý Sinh

H c

Oxi hóa b ng

pheton, ozon, màng l c

Keo t phèn s t SBR Fenton

2 Nam S n –

SEEN

ang

v n hành, đ t

Keo t phèn s t

SBR UASB Fenton

3 Ph c Hi p

- SEEN

ang

v n hành, đ t

Keo t phèn s t

SBR UASB Fenton

Nh v y qua các quá trình nghiên c u t ng quan v thành ph n, tính ch t và

ph ng pháp x lý NRR trên Th Gi i và t i Vi t Nam cho th y:

Nhìn chung các ph ng pháp x lý là s k t h p gi a các ph ng pháp x lý hóa lý h c, sinh h c, Oxy hóa nâng cao

K t qu các ph ng pháp x lý đ u nh m m c đích x lý các h p ch t h u c , các ch t đ c h i có trong thành ph n NRR v m c quy đ nh

Trong các ph ng pháp x lý trên, hi n nay đ u s d ng ph ng pháp Oxy hóa

b ng ph ng pháp fenton Ph ng pháp Fenton bi n đ i ch t khó phân h y b ng vi sinh thành ch t d phân h y do thay đ i c u trúc liên k t c a các h p ch t này Ngoài ra s d ng quá trình Fenton đ x lý NRR có th d n đ n khoáng hóa hoàn toàn các ch t h u c thành CO2, H2O và các ion vô c , đ ng th i có th ti n hành nhi t đ bình th ng và không có yêu c u nào v ánh sáng

Thành ph n tính ch t NRR các bãi chôn l p nói chung và NRR bãi chôn

l p ình L p nói riêng đ u có hàm l ng các h p ch t h u c cao, khó phân h y Tuy nhiên, hi n nay đa s các bãi rác đ u x lý NRR b ng ph ng pháp Fenton

và đ c đánh giá hi u qu cao, ngoài ra còn k t h p v m t s các ph ng pháp x

lý sinh h c, c h c…do đó trong lu n v n này tác gi nghiên c u s d ng ph ng pháp fenton thông qua ch tiêu COD có trong NRR t i phòng thí nghi m, t đó đánh giá đ c quá trình x lý COD trong NRR, làm c s đ l a ch n ph ng pháp x lý NRR cho BCL CTR Huy n ình L p, t nh L ng S n đ t hi u qu cao nh t

CH NG II

L P RÁC ÌNH L P 2.1 TÍNH TOÁN L NG N C R RÁC

- Tro và các ch t th i d th a khác bao g m: các lo i v t li u sau khi đ t cháy các s n ph m sau khi đun n u b ng than c i và các ch t d chaý khác trong gia đình, trong các kho c a các công s , c quan, xí nghi p

- Ch t th i r n t đ ng ph có thành ph n ch y u là các cây que, ni lon, bao bì s n ph m…

- Ch t th i công nghi p: Là các ch t th i t các ho t đ ng s n xu t Công nghi p, ti u th công nghi p Ngu n phát sinh bao g m ph th i t v t li u trong quá trình s n xu t Công nghi p, tro x , trongcác nhà máy nhi t đi n ph th i t

nhiên li u ph c v quá trình s n xu t, trong qui trình công ngh , khi đóng gói bao bì

 Tính toán l ng rác th i hi n tr ng và d báo giai đo n 2015 đ n 2035

- Theo Quy t đ nh s 04/2008/Q -BXD ngày 03/4/2008 c a B xây d ng V/v ban hành “Quy chu n k thu t Qu c gia v Quy ho ch đô th ” quy đ nh l ng rác th i phát sinh nh sau:

tc RT HT

RT

×

×

= (T n/n m) [10] Trong đó:

ngày đêm)

L ng rác

th i n m

2014 (T n/n m)

RT TT

Q Q

n NTK

RT TT

RT

1)1()1( + × + −

B ng 2.3 L ng rác th i tính toán t n m 2015 đ n 2035

STT N m T l rác gia

t ng %

L ng rác phát sinh (T n/N m)