bãi chôn lấp chất thải nguy hại

=> đề phòng sự cố giống nhau có thể xảy ra khi thiết kế, xây dựng, hạn chế tối tốc độ chất bẩn đi vào môi trường, tối thiểu khí phát thải, nước mưa thấm vào, sự vận chuyển của chất bẩn,

BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI

NGUY HẠI

GVHD:PGS.TS NGUYỄN TẤN PHONG

Email: ntphong@hcmut.edu.vn

GIỚI THIỆU

• Bãi chôn lấp: hệ thống được thiết kế và xây dựng để chứa chất

thải bỏ, nhằm hạn chế tối đa chất bẩn phát thải ra môi trường

GIỚI THIỆU

Bãi chôn lấp: công nghệ

quản lý cuối cùng

Công trình chứa: công nghệ quản lý tạm thời: hồ, ao, phá, thùng, chất đống và hầm

=> đề phòng sự cố giống nhau có thể xảy ra khi thiết kế, xây

dựng, hạn chế tối tốc độ chất bẩn đi vào môi trường, tối thiểu

khí phát thải, nước mưa thấm vào, sự vận chuyển của chất

bẩn, thu gom nước rỉ

HOẠT ĐỘNG CỦA BÃI CHÔN LẤP

Theo dõi, ghi lại lịch trình

- Đảm bảo tính hợp nhau

- Cung cấp điều kiện hoạt động an toàn

Sử dụng thiết bị bảo hộ lao động

Lớp phủ hàng ngày (0,3m)

Giám sát môi trường

LỰA CHỌN VỊ TRÍ

Xem xét các điều kiện như

địa chất học, thủy văn, thủy

học, mật độ dân số, môi

trường tiếp nhận, cách thức

vận chuyển

Phải phù hợp với quy hoạch xây dựng đã được cơ quan Nhà nước có thẩm quyền

phê duyệt

LỚP ĐỆM VÀ HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC RỈ

• Mục đích của lớp đệm là cung cấp 1 vật chướng ngại để hạn chế

sự di chuyển của chất bẩn

• Nước rỉ là phần phát sinh không thể tránh được, nên cần phải có

hệ thống thu nước rỉ Do đó, bên dưới bãi chôn lấp bao gồm các

lớp vật liệu luân phiên nhau nhằm cung cấp các lớp ngăn cản sự

xâm phạm và thu gom chất bẩn từ bãi chôn lấp

LỚP ĐỆM VÀ HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC RỈ

Lớp thứ 1

•Lớp lọc: 1 lớp vải địa kỹ thuật và 1 lớp cát và sỏi

•Vải đia chất: ngăn cát và sỏi nhỏ rơi vào ống thu gom => tắt nghẽn

• Lớp sỏi cát nhằm lọc nước rác từ phần rác chôn lấp

Lớp thứ 2

• Hệ thống thu gom nước rỉ và lớp vật cản thứ 2 có chức năng giống

thứ nhất và được đặt bên dưới lớp vật cản thứ nhất

• Ngăn chất bẩn đi xuống và thu gom nước rỉ tại hệ thống thu gom 2

Lớp thứ 3

• Lớp cản thứ 3: vật liệu tự nhiên, sét nén hoặc sét hỗn hợp

• Lớp sét tạo độ an toàn cho hệ thống thu gom nước ngầm

Hình 13-2: Giản đồ các lớp trong hệ thống thu gom nước rỉ

LỚP ĐỆM VÀ HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC RỈ

• Vật liệu của lớp lọc, lớp đường ống và lớp vật cản lần lượt là vải

địa kỹ thuật, mạng lưới địa chất, màng địa chất và composite

• Lớp đệm composite được làm từ các loại vật liệu khác nhau, mỗi

ứng dụng để đạt 1 hoặc nhiều mục đích Các vật liệu lớp phủ

composite có thể bao gồm: bentonite, zeolite (phù hợp với các

thành phần vô cơ của nước rỉ), sét hữu cơ, tro (phù hợp với các

thành phần hữu cơ) và địa chất tổng hợp

• Độ dày của các lớp vật liệu phụ thuộc vào thời gian sử dụng, tốc

độ vận chuyển, độ cao thủy lực, tiềm năng hóa học, hiệu quả

khuếch tán, nhân tố chậm trễ

LỚP ĐỆM VÀ HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC RỈ

HỆ THỐNG BAO PHỦ

• Thiết kế lớp phủ cuối cùng sự an toàn, mỹ quan và cách sử dụng

sau khi đóng cửa, gắn liền với yêu cầu kỹ thuật về tính thấm, độ

nén và cường độ Đảm bảo các điều kiện:

Tối thiểu nước rỉ phát sinh, mùi độc hại, khả năng cháy nổ

Quản lý các loài động vật và vector gây bệnh

Bảo vệ cộng đồng tránh các tác động trực tiếp của chất thải

Quản lý sự di chuyển của khí thải và nước mưa chảy tràn

Chống ăn mòn

Kiểm soát sự sụt lún

Lập kế hoạch sử dụng sau khi đóng cửa bãi chôn lấp

HỆ THỐNG BAO PHỦ

• Lớp đất trồng cây

• Lớp lọc vải địa kỹ thuật được đặt giữa lớp đất trồng cây và lớp

thoát nước => tách và tối thiểu sự di chuyển của vật liệu

• Lớp ống thoát nước nằm phía dưới lớp thực vật => tăng sự thoát

nước xung quanh => sự thấm lọc được giảm xuống Vật liệu: sỏi,

mạng lưới địa chất hoặc composite địa chất

• Một hoặc nhiều lớp vật cản: màng địa chất, lớp đệm sét địa chất

tổng hợp, lớp sét nén và vật liệu hỗn hợp

• Lớp thu gom khí CO2, CH4, chất hữu cơ dễ bay hơi và H2S qua lỗ

thông gió vào khí quyển Lớp này được bao gồm cát tổ ong, sỏi

và ống thu gom khí

Hình 13-6: Giản đồ lớp phủ của BCL

HỆ THỐNG BAO PHỦ

• Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả: xói mòn, sụt lún, các yếu tố khí

hậu, thời tiết, độ dốc địa hình,…

• Kiểm soát nước mặt, tối thiểu nước mặt xâm nhập vào bãi chôn

lấp, tránh xói mòn:

 Tăng nước mưa chảy tràn

 Tăng sự bay hơi

 Tạo kênh thu giữ nước mặt

 Kiểm soát sự xâm nhập của rễ cây

VẬT LIỆU

Màng địa chất

• Một polymer được thiết kế chế tạo được hầu như không thấm

nước

liệu nhựa như cao su butyl, polyethylene clo, polyethylene

chlorosulfonated, cao su ethylenepropylene, polyethylene, và

polyvinyl clorua

Loại Sử dụng

High-density

polyethylence ( HDPE)

Khả năng chịu suy thoái tốt và được sử dụng rộng rãi cho các thành phố và bãi rác thải độc hại

Polyvinyl chloride (PVC) Tốt nếu chôn, chịu ozone và tia cực tím, không tốt cho các loại dầu

Chlorosulphonate

polyethylence, Hypalon

Kết cấu được gia cố, chịu tốt với các hóa chất ăn mòn, không tốt cho các loại dầu và các dung môi

Chlorinated polyethylence Sản phẩm của Clo hóa HDPE, có tính chất như trên

Low- density

polyethylence (LDPE)

Dễ thủng, khó nối lại với nhau, khả năng ngăn cản chất thải kém vì khả năng chịu hóa chất kém

Polyester elastomer Chịu được dầu, nhiên liệu, hóa chất tốt

Butyl rubber Độ thấm hơi và khí thấp, ổn định nhiệt, chịu được hóa chất và độ ẩm,

chịu được dầu mỡ động thực vật; bị phồng lên bởi các dung môi hydrocarbon

Elasticized polyolefin Chuyên dùng

Ethylence propylence

rubber

Giống như tính chất của Butyl rubber

VẬT LIỆU

VẬT LIỆU

Vải địa chất

• Là một loại địa chất tổng hợp được chế tạo để có thể thấm nước

và có hai loại thuộc tính thủy lực

Lọc - loại bỏ rắn lơ lửng từ chảy lỏng

Thoát nước – vận chuyển chất lỏng qua mặt phẳng của kết cấu

• Phân loại theo cách chúng được sản xuất hoặc là dệt hoặc không

dệt

Vải địa chất dệt có độ căng tốt hơn và được sử dụng để gia cố và

chắn bùn

Vải địa chất cấu trúc không dệt đã được sử dụng để lọc, tách, và

như là một lớp bảo vệ trên màng địa chất

VẬT LIỆU

Đất sét đầm chặt

• Được sử dụng như lớp lót và hệ thống che phủ Bao gồm đất sét

tự nhiên, đất sét bùn, đất sét pha cát và bùn sét

• Hệ số thấm của lớp đất sét rào cản phụ thuộc vào loại đất sét đặc

trưng bởi thành phần khoáng chất đất sét, hạt phân bố kích

thước, và giới hạn dẻo

Lớp lót sét địa chất tổng hợp

• Một sản phẩm chế tạo kết hợp Geosynthetics với bentonite

VẬT LIỆU

• Phụ gia:

Betonite được thêm vào đất tự nhiên để giảm hệ số thấm và

tăng khả năng hút bám, 5 - 15 % tính theo trọng lượng khô

Zeolite có chức năng làm sạch nước bị ô nhiễm với phóng xạ

ion, loại bỏ amoni, kiểm soát mùi hôi, và hấp thụ các kim

loại, ​ưu tiên hấp phụ arseic, chì, và cadmium

Đất sét hữu cơ cải biến hấp phụ các phân tử hữu cơ

Vôi dùng để ổn định đất sét giúp keo tụ và kết quả là sự gia

tăng hệ số thấm

Bổ sung cacbon cao phân tử tro bay => rào cản, làm chậm trễ

sự di chuyển của chất hữu cơ

SỰ VẬN CHUYỂN CỦA CHẤT BẨN

• Sự vận chuyển của chất bẩn thông qua lớp màng địa chất là quá

trình khuếch tán phân tử Bản thân của chất lỏng không di

chuyển qua màng địa chất Sự vận chuyển gồm có 3 bước:

 Sự hòa tan hoặc hấp thụ ở mặt ngược dòng vào màng địa chất

(sự phân chia của phân tử từ nước rỉ đến khí thải)

 Khuếch tán chất bẩn qua màng địa chất

 Sự bay hơi hoặc giải hấp của chất bẩn ở mặt xuôi dòng màng

địa chất

ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA BÃI CHÔN LẤP

• Duy trì sự ổn định trong suốt quá trình xây dựng, vận hành và

sau khi đóng cửa

• Sụt lún, xói mòn,… là nguyên nhân làm hỏng lớp phủ

• Nguyên nhân: tính chất vật liệu, thay đổi điều kiện môi trường: ẩm, khô, đóng/tan băng,…

• Khắc phục: sử dụng vải địa kỹ thuật hoặc geogrids cho các khu vực dự kiến ​​sẽ lún

Sụt

lún

•Nguyên nhân: sự trượt giữa các vật liệu khác nhau, thay đổi độ ẩm,…

•Khắc phục:Lớp phủ được thiết kế để tăng cường tăng cường khả năng chịu xói mòn

Xói

mòn

ĐÓNG CỬA BÃI CHÔN LẤP

• Việc đóng cửa các cơ sở chất thải nguy hại nên giảm thiểu hoặc

loại bỏ đến mức cần thiết các tác động có hại để bảo vệ sức khỏe

con người và môi trường

• Giám sát lưu lượng và nồng độ của nước rỉ rác

• Giám sát môi trường nước ngầm

• Hạn chế sự xâm nhập của các loài động vật (đào xới,…)

Ưu điểm

• Xử lý khối lượng lớn chất

thải

• Chi phí đầu tư và vận

hành thấp

Nhược điểm

• Chiếm nhiều diện tích

• Dễ phát sinh ô nhiễm cho môi trường xung quanh

ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM

VÍ DỤ

Tính toán thể tích tổng cho lớp phủ hàng ngày? Thời gian sử dụng của bãi chôn lấp là

bao nhiêu nếu lớp phủ hàng ngày không được sử dụng? Bãi chôn lấp có kích thước 500m

x 250m x15m Tỷ lệ làm đầy mỗi ngày là 15m x 10m x 2m và chiều dày lớp phủ 0,3m

Giải quyết:

• Tổng khoảng trống không khí của lớp phủ là:

V1 = 500 x 250 x 15 = 1,88x10 6 m 3

• Thể tích của lớp rác mỗi ngày:

V2 = 15 x 10 x 2 = 300m 3

• Thể tích của lớp phủ hàng ngày:

V3 = 15 x 10 x 0,3 = 45m 3

• Vòng đời của bãi chôn lấp với lớp phủ hàng ngày:

t1 = V1/(V2 + V3) = 5449 ngày = 21 năm với 5 ngày trên tuần

• Vòng đời của bãi chôn lấp nhưng không có lớp phủ hàng ngày:

t1 = V1/V2 = 6267 ngày = 24,1 năm

• Do đó vòng đời của bãi chôn lấp sẽ được kéo dài ra:

t3 = t2 – t1 = 818 ngày hoặc hơn 2 năm