BÀI GIẢNG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

Đối với CTR không phân loại: - Bước 1: Thu thập điều kiện TN, KT-X - Bước 2: Xác định mẫu khảo sát - Bước 3: Xác định chu kì khảo sát mẫu - Bước 4: Thời gian lấy mẫu - Bước 5: Chuẩn bị d

ĐẠI HỌC HUẾ PHÂN HIỆU ĐHH TẠI QUẢNG TRỊ

BÀI GIẢNG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

Th.S NGUYỄN XUÂN CƯỜNG

Bộ môn: Công nghệ kỹ thuật môi trường

LƯU HÀNH NỘI BỘ ĐÔNG HÀ, 2012

MỤC LỤC

Chương 1 ĐỊNH NGHĨA, PHÁT SINH VÀ TÍNH CHẤT 4

1.1 Định nghĩa 4

1.2 Phân loại 4

1.3 Thành phần và tính chất 4

1.3.1 Thành phần 4

1.3.2 Tính chất 5

1.4 Chất thải rắn phát sinh 7

1.4.1 Vai trò của việc xác định khối lượng CTR 7

1.4.2 Khảo sát tốc độ chất thải rắn phát sinh 7

1.5 Xác định khối lượng và thành phần 9

1.5.1 Xác định khối lượng 9

1.5.2 Phương pháp xác định các thông số CTR 10

1.6 Phân loại chất thải rắn (Waste Classification) 12

1.6.1 Thông tin chung 13

1.6.2 Lợi ích của việc phân loại CTR tại nguồn 13

1.7 Chất thải rắn nguy hại 13

1.8 Ảnh hưởng của chất thải rắn đến sức khỏe con người và môi trường 14

1.8.1 Ảnh hưởng đến môi trường 14

1.8.2 Ảnh hưởng đến sức khỏe con người 14

1.9 Hệ thống quản lý 14

1.9.1 Quản lý chất thải rắn thông thường 14

1.9.2 Quản lý chất thải rắn nguy hại 16

Chương 2 THU GOM CHẤT THẢI RẮN 17

2.1 Tổng quan 17

2.1.1 Các kiểu thu gom 17

2.1.2 Các hình thức thu gom 18

2.2 Phân tích hệ thống thu gom vận chuyển CTR 18

2.2.1 Một số khái niệm 18

2.2.2 Tính toán hệ thống Container di động( HCS) 19

2.2.3 Tính toán hệ thống Container cố định (SCS) 22

2.3 Trạm trung chuyển 24

2.3.1 Sự cần thiết của trạm trung chuyển 24

2.3.2 Các loại trạm trung chuyển 26

2.3.3 Các thông số cơ bản của trạm trung chuyển 26

Chương 3 CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN 28

3.1 Khái niệm 28

3.2 Phân loại 28

3.3 Chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill) 29

3.3.1 Cấu trúc chính của bãi chôn lấp 30

3.3.2 Các quá trình xảy ra trong bãi chôn lấp 35

3.3.3 Lựa chọn vị trí, quy mô và loại hình bãi chôn lấp 36

3.3.4 Quản lý nước rỉ rác 36

3.3.5 Quản lý khí bãi chôn lấp 39

3.3.5 Vận hành và đóng cửa bãi chôn lấp 41

3.3.6 Giám sát môi trường bãi chôn lấp 41

3.3.7 Kỹ thuật chôn lấp có tuần hoàn nước 42

3.3.8 Kỹ thuật chôn lấp bán hiếu khí (Semi – aerobic landfill) 42

Chương 4 XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC 44

3.1 Nén chất thải rắn 44

3.2 Đóng kiện 44

3.3 Công nghệ Seraphin và Hydromex 44

3.3.1 Công nghệ Hydromex 44

3.3.2 Công nghệ Seraphin 45

Chương 5 XỦ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP NHIỆT 48

5.1 Phương pháp đốt (Incineration) 48

5.2 Phương pháp nhiệt phân 50

5.2.1 Giới thiệu 50

5.2.2 Sản phẩm tạo thành 50

5.2.3 Công nghệ nhiệt phân 51

5.3 Phương pháp khí hóa 51

5.3.1 Giới thiệu 52

5.3.2 Công nghệ khí hóa 52

5.4 Hệ thống thu hồi năng lượng 53

5.5 Kiểm soát môi trường trong các quá trình xử lý nhiệt 53

Chương 6 TÁI CHẾ VÀ TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN 54

6.1 Khái niệm 54

6.1.1 Tái chế 54

6.1.2 Tái sử dụng 54

6.2 Hoạt động tái chế và tái sử dụng 54

6.2.1 Tái chế chất thải rắn thông thường 54

6.2.2 Tái chế chất thải rắn công nghiệp 58

6.2.3 Hoạt động tái sử dụng 59

6.3 Thực trạng tái chế và tái sử dụng 59

Chương 7 KẾT HỢP XỬ LÝ VÀ TÁI CHẾ TÁI SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN 61

7.1 Khái niệm 61

7.2 Phương pháp ủ (composting) 61

7.2.1 Giới thiệu 61

7.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ 62

7.2.2 Các phương pháp ủ 64

7.3 Công nghệ khí sinh học (biogas) 64

7.3.1 Khái niệm 64

7.3.2 Cơ chế quá trình phân hủy kị khí 65

7.3.3 Các nhân tố ảnh hưởng quá trình Biogas 66

7.3.4 Quá trình hoạt động Biogas 67

7.3.4 Tính toán thiết kế bể biogas 68

7.3.5 Phương pháp làm tinh khiết khí sinh học 70

Chương 8 XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI 72

8.1 Khái niệm và đặc điểm 72

8.1.1 Khái niệm 72

8.1.2 Đặc điểm 72

8.2 Xử lý chất thải rắn nguy hại 74

8.2.1 Xử lý đất, bùn, cặn thải 74

8.2.2 Xử lý CTR y tế 78

8.2.3 Xử lý CTR điện tử 82

8.3 Chôn lấp CTR nguy hại 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

Chương 1 ĐỊNH NGHĨA, PHÁT SINH VÀ TÍNH CHẤT

CỦA CHẤT THẢI RẮN

1.1 Định nghĩa

Chất thải rắn (hay rác thải) là vật chất dạng rắn (hoặc sệt) được thải bỏ trong hoạt

động của con người và động vật

1.2 Phân loại

Có nhiều cách phân loại CTR [4,6,7,9]:

a Phân loại theo nguồn gốc phát sinh

- CTR sinh hoạt (Household solid waste);

+ CTR sinh hoạt đô thị (Municipal Solid waste);

+ CTR sinh hoạt nông thôn (Rural solid waste);

- CTR công nghiệp (Industrial solid waste);

- CTR nông nghiệp

b Phân loại theo tính chất độc hại

+ CTR nguy hại;

+ CTR không nguy hại

c Phân loại theo không gian lãnh thổ

+ CTR đô thị (Municipal Solid waste);

+ CTR nông thôn (Rural Solid waste)

Ngoài ra, trong [29] chia CTR thành 5 loại như sau:

Thành phần CTR phụ thuộc vào: Điều kiện KT-XH; Trình độ quản lý; Ngành nghề

sản xuất; Các mùa trong năm

Bảng 1.1: Thành phần đặc trưng CTR sinh hoạt

- Độ ẩm: Là lượng nước chứa trong CTR, độ ẩm giao động tùy vào thành phần CTR, thành

phần thực phẩm có độ ẩm khoảng 70%, giấy 6%, nhựa và thủy tinh 2% [20]

Bảng 1.3: Giá trị khối lượng riêng và độ ẩm của CTR

[Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự, 1993 (bản dịch 4,9)]

- Kích thước hạt: Tùy từng loại CTR mà có kích thước hạt khác nhau

- Tiềm năng nhiệt lượng: Lượng nhiệt tiềm năng phụ thuộc vào độ ẩm và H chứa trong

Thành phần hữu cơ và vô cơ của CTR là thông số để tính toán khả năng tái chế

Dữ liệu thành phần các nguyên tố của CTR [28]

- Xenlulo: là sản phẩm ngưng tụ của đường 5, 6 carbon;

- Dầu, mỡ, sáp: là những este của alcohols và axit béo mạch đài;

- Lignin: là một polyme chứa các vòng thơm với nhóm methoxyl (-OCH3);

- Lignoxenlulo: là kết hợp lignin và xenlulo;

- Protein: là chất tạo thành từ sự kết hợp chuỗi amino axit

1.4 Chất thải rắn phát sinh

1.4.1 Vai trò của việc xác định khối lượng CTR

* Vai trò:

- Đánh giá kết quả của hệ thống gom, tái chế CTR;

- Thiết kế các phương tiện, thiết bị vận chuyển và xử lý CTR;

- Quy hoạch, thiết kế hệ thống thu gom và xử lý

Công nghiệp KLCTR trên đơn vị sản phẩm, vd kg/xe đối với cơ sở lắp ráp xe hoặc kg/ca đối Nông nghiệp KLCTR trên đơn vị sản phẩm, vd kg phân/kg bò và kg CT/tấn sản phẩm…

[Nguồn: Tchobanoglous et al., 1993 – (7 dịch, có bổ sung)]

1.4.2 Khảo sát tốc độ chất thải rắn phát sinh

CTR có tốc độ phát sinh khác nhau theo thời gian, không gian và điều kiện cụ thể từng khu vực Khảo sát tốc độ phát sinh CTR một khu vực thường theo các bước sau:

Đối với CTR không phân loại:

- Bước 1: Thu thập điều kiện TN, KT-X

- Bước 2: Xác định mẫu khảo sát

- Bước 3: Xác định chu kì khảo sát mẫu

- Bước 4: Thời gian lấy mẫu

- Bước 5: Chuẩn bị dụng cụ và tập huấn khảo sát

- Bước 6: Tiến hành khảo sát

- Bước 7: Phân tích số liệu

Sử dụng các phương pháp xác suất thống kê để phân tích số liệu, trong đó các thông

số cần phân tích bao gồm:

+ Giá trị trung bình mean;

+ Độ lệch chuẩn;

+ Hệ số dao động;

+ Tần suất xuất hiện các giá trị tốc độ phát sinh CTR tính bằng kg/người.ngđ

CTR đã phân loại: Có thay đổi ở bước 4 và bước 6

- Bước 4: Thời gian lấy mẫu phải khác nhau giữa các loại rác Rác thực phẩm 1 ngày/lần, rác khác có thể 2 – 3 ngày/tuần

- Bước 6: Đối với rác thực phẩm, cân trực tiếp rồi bỏ vào xe thu gom Rác khác, thường đưa

WSH: Khối lượng CTRSH đô thị (tấn/ngày)

Pn: Quy mô dân số tại thời điểm dự báo (người)

wSH: Chỉ tiêu phát sinh chất thải rắn (kg/người.ngày)

k: Tỷ lệ thu gom

Theo Quy chuẩn quốc gia về quy hoạch xây dựng (QCVN: 01/2008/BXD)

b Dự báo CTR CN

* Đối với các cơ sở CN đang hoạt động

Trên cơ sở số liệu hiện trạng phát sinh CTR, dự báo tốc độ gia tăng CTR từ 6-6,5%/năm

(Bộ Xây dựng, Chiến lược Quản lý CTR đô thị và KCN Việt Nam đến năm 2020)

* Đối với các cơ sở CN, KCN chuẩn bị xây dựng

- Quy mô, tính chất các KCN, CCN lấy trên cơ sở quy hoạch phát triển công nghiệp của từng địa phương đã được phê duyệt

- Khối lượng chất thải rắn công nghiệp phát sinh được tính toán trên cơ sở ước tính hệ số

phát sinh dao động từ 0,1 - 0,3 tấn/ha.ngđ (Bộ XD 2004, Rà soát chiến lược QLCTR đô thị và

KCN Việt Nam đến năm 2020)

c CTR y tế

Theo ước tính của ENTEC (Trung tâm Công nghệ MT – Hội BVTN và MT VN) mỗi năm một giường bệnh thải ra 1,5 tấn rác và theo kết quả của nhiều công trình nghiên cứu về các bệnh viện trên cả nước, trong rác thải y tế có 25% là rác có thành phần nguy hại

- Dung tích trung bình của mỗi xe ép CTR: 12,3 m3

- KL riêng của CTR trong xe ép CTR : 300 kg/m3

- Số lượng xe đẩy tay: 20 xe

- Thể tích ước tính của xe đẩy tay : 0,23 m 3

- KL riêng của CTR trong xe đẩy tay: 89 kg/m3

Đây là PP cho kết quả chính xác nhất, thực hiện cho từng nguồn phát sinh riêng lẻ như

các hộ dân cư, nhà máy cũng như cho khu công nghiệp và khu thương mại Các bước thực hiện như sau:

- Bước 1: Hình thành một hộp giới hạn nghiên cứu

- Bước 2: Nhận diện tất cả các hoạt động phát sinh CTR xảy ra bên trong hệ thống nghiên cứu

ảnh hưởng đến KL CTR

- Bước 3: Xác định tốc độ phát sinh CTR liên quan đến các hoạt động nhận diện ở bước 2

- Bước 4: Sử dụng các mối quan hệ toán học để xác định CTR phát sinh, thu gom và lưu trữ

Cân bằng KL vật liệu được biểu hiện bằng các công thức đơn giản sau :

Tích lũy = vào - ra - phát sinh Hoặc, tích lũy = vào – ra, ra = (sản phẩm +CT) Bài tập ví dụ (xem thêm [4, 9])

2 Nâng thùng lên cách mặt sàn khoảng 30cm và thả rơi tự do xuống 4 lần

3 Đổ nhẹ mẫu CTR vào thùng thí nghiệm để bù vào phần chất thải đã nén xuống

4 Cân và ghi khối lượng của cả vỏ thùng thí nghiệm và CTR

5 Trừ khối lượng cân được ở trên cho khối lượng của vỏ thùng thí nghiệm ta được khối lượng của CTR thí nghiệm

6 Chia khối lượng CTR cho thể tích của thùng thí nghiệm ta được khối lượng riêng của CTR

7 Lập lại thí nghiệm ít nhất 2 lần và lấy giá trị trung bình

- Lấy phần rơi xuống sàn, dùng khung với kích thước 50cm làm như bước trên;

- Tiếp tục với các khung lưới khác với kích thước nhỏ hơn

Người ta có thể sử dụng 1 trong những công thức sau để xác định kích thước hạt (tùy vào hình dáng vật liệu) [9]:

SC = l; SC = (l+w)/2; SC = (l+w+h)/3; SC = (l.w)1/2; SC = (l.w.h)1/3

Trong đó, SC là kích thước hạt; l: là chiều dài; w: chiều rộng; h: chiều cao

* Xác định tiềm năng nhiệt lượng:

Công thức xác định như sau [28]:

+ H: Hàm lượng (%) hydro;

+ 2241*: Nhiệt lượng hóa hơi của nước ở nhiệt độ 250C

Bảng dữ liệu độ ẩm, H, nhiệt lượng khô của CTR [29]

* Xác định thành phần chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học:

Thông số hàm lượng lignin thường được sử dụng để ước lượng thành phần dễ phân hủy sinh học, sử dụng công thức sau:

BF = 0,83 - 0,028 LC, trong đó:

BF: tỉ lệ thành phần dễ phân hủy sinh học tính theo VS;

LC: hàm lượng lignin của VS, biểu diễn bằng % khối lượng khô

Bảng thành phần chất hữu cơ dễ phân hủy theo lignin

[Nguồn: Tchobanoglous và cộng sự,1993, (9 dịch)]

1.6 Phân loại chất thải rắn (Waste Classification)

1.6.1 Thông tin chung

Phân loại CTR là quá trình tách CTR thành những phần riêng biệt theo thành phần (như chất hữu cơ, vô cơ…), khối lượng hoặc kích thước Phân loại CTR có thể diễn ra ở hộ gia đình, cơ sở sản xuất (phân loại tại nguồn) điểm tập kết, trung chuyển, dây chuyền xử lý…theo các mức độ khác nhau

Phân loại theo thành phần, tính chất có nhiều ý nghĩa trong quản lý CTR, CTR thường được phân loại như sau:

- Hệ thống đơn giản:

+ Thành phần vô cơ (chai nhựa, nilon, vải…)

+ Thành phần hữu cơ (thức ăn thừa, cỏ cây…)

- Hệ thống phức tạp:

+ Thành phần hữu cơ: thức ăn thừa, cỏ cây…

+ Thành phần đốt cháy được: đồ chơi nhựa, băng đĩa, cao su, vải, giấy…

+ Thành phần không đốt cháy: sành sứ, thủy tinh, đồ điện…

+ Thành phần tái chế: chai nhựa, vỏ thiếc, hộp giấy, giấy…

+ Thành phần có kích thước lớn: như tủ, bàn, xe đạp…

1.6.2 Lợi ích của việc phân loại CTR tại nguồn

- Giảm ÔN và đất đai ở các BCL:

+ Giảm 50 – 80 % KL CTR phải chôn lấp;

+ Giảm diện tích đất cho các BCL

- Giảm chi phí QLCTR (nếu phân loại triệt để và hệ thống vận hành hoàn chỉnh):

+ Tận dụng tài nguyên CTR để tái sử dụng và tái chế;

+ Giảm chi phí vận hành, thu gom và xử lý của hệ thống QLCTR

- Thông qua phân loại CTR, góp phần nâng cao ý thức trách nhiệm của mọi người

- Phân loại CTR thể hiện sự hoàn thiện của thế chế, pháp luật và văn hóa, giảm gánh nặng

về MT cho các cấp quản lý

1.7 Chất thải rắn nguy hại

Trên TG có nhiều định nghĩa CTNH, nhìn chung:

- CT có chứa các yếu tố, thành phần độc hại;

- CT có đặc tính dễ: ăn mòn, cháy nỗ, phản ứng…;

- Gây nguy hại trực tiếp hoặc gián tiếp (phản ứng với các chất khác) đến sinh vật và MT thiên nhiên;

Điều 3 Luật BVMT năm 2005: "CT nguy hại (CTNH) là CT chứa yếu tố độc hại,

phóng xạ, dễ cháy, dễ nổ, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm, gây ngộ độc hoặc đặc tính nguy hại khác" Danh mục CTNH được ban hành kèm theo Quyết định 23/2006/QĐ – BTNMT, bao gồm 7 tính chất nguy hại chính, bao gồm: dễ nỗ, cháy, ăn mòn, oxy hóa, độc tính, độc tính sinh thái, dễ lây nhiễm

Như vậy, CTNH là CT có tính chất nguy hại (nổ, cháy, ăn mòn, oxy hóa, độc tính, lây nhiễm) hoặc thành phần nguy hại vượt ngưỡng cho phép (QCVN 07:2009) gây tổn hại nghiêm trọng đến sinh vật và MT (không bao gồm CT phóng xạ)

1.8 Ảnh hưởng của chất thải rắn đến sức khỏe con người và môi trường

1.8.1 Ảnh hưởng đến môi trường

Tác động đến MT của CTR liên quan chủ yếu đến việc xử lý không triệt hoặc chôn lấp thủ công vào trong lòng đất CTRNH nếu không được phân loại và thu gom, xử lý riêng,

sẽ ảnh hướng đến MT, cụ thể:

- Ảnh hưởng đến MT đất: nước rỉ rác, dầu thải, cặn của chế biến hóa chất, nilon…

- ÔN nguồn nựớc: Nước rỉ rác nếu không được thu gom sẽ gây ÔN nước, vd Thủy ngân, Asen, Xianua, Phênol…

- ÔN không khí: mùi hóa chất, khí và bụi từ CTR…

1.8.2 Ảnh hưởng đến sức khỏe con người

Các dẫn liệu CTR ảnh hưởng đến sức khỏe chưa đầy đủ và bao quát Tuy nhiên, CTR không được xử lý triệt để sẽ làm ÔN MT đặc biệt là nước ngầm, nước mặt Một số hóa chất

độc hại trong nước ngầm như Asen, magiê… có thể gây ung thư và bệnh tật khác cho con

người

1.9 Hệ thống quản lý

1.9.1 Quản lý chất thải rắn thông thường

a Hoạt động quản lý nhà nước:

Hoạt động quản lý CTR bao gồm các hoạt động quy hoạch quản lý, đầu tư xây dựng

cơ sở quản lý CTR, các hoạt động phân loại, thu gom, lưu giữ, vận chuyển, tái sử dụng, tái chế và xử lý CTR nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu những tác động có hại đối với MT và sức khoẻ con người [NĐ59/2007]

Nội dung quản lý nhà nước về CTR:

1 Ban hành các chính sách, văn bản pháp luật về hoạt động quản lý CTR, tuyên truyền, phổ biến, giáo dục pháp luật về quản lý CTR và hướng dẫn thực hiện các văn bản này (Bộ XD)

2 Ban hành quy chuẩn và tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho hoạt động quản lý CTR (Bộ TNMT)

3 Quản lý việc lập, thẩm định, phê duyệt và công bố quy hoạch quản lý CTR (Bộ

XD với QH liên tỉnh, UBND tỉnh trong phạm vi địa phương, Bộ QP trong phạm vi đơn vị QP)

4 Quản lý quá trình đầu tư cho thu gom, vận chuyển, xây dựng công trình xử lý CTR (Bộ XD, UBND tỉnh, Bộ Tài chính quản lý cấp vốn, Bộ TNMT ban hành chính sách ưu đãi

đầu tư về đất đai, Bộ KHCN và XD thẩm định công nghệ XL)

5 Thanh tra, kiểm tra và xử lý vi phạm pháp luật trong quá trình hoạt động quản lý CTR (Bộ TNMT)

b Quản lý tổng hợp chất thải rắn:

Quản lý tổng hợp CT là một cách tiếp cận mới trong quản lý CT và đang được nhiều

nước trên thế giới áp dụng Quyết định số 2149/QĐ-TTg năm 2009 đã phê duyệt Chiến lược

quốc gia về quản lý tổng hợp CTR đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2050

Trong thực tế quản lý CT ở các nước trên thế giới có các hướng tiếp cận được áp dụng sau [10,20,29]:

- Quản lý CT ở cuối công đoạn sản xuất;

- Quản lý CT trong suốt quá trình sản xuất;

- Quản lý CT nhấn mạnh vào khâu tiêu dùng;

- Quản lý tổng hợp CT

Sơ đồ: Thang bậc quản lý CT [9]

Phòng ngừa (a) - Giảm thiểu (b) - Tái sử dụng (c) - Tái chế (d) - Thu hồi (e) - Thải bỏ (f)

Quản lý tổng hợp CT xem xét một cách tổng thể các khía cạnh cần thiết nhất liên quan tới quản lý CT là MT, xã hội, kinh tế, thể chế với sự tham gia của các bên liên quan vào các thành phần của hệ thống quản lý CT (phòng ngừa, thu gom, tái sử dụng, tái chế, chôn lấp)

Phối kết hợp các chiến lược quản lý CT bao gồm các giải pháp mang tính chiến lược giảm nguồn thải, tái sử dụng, tái chế, làm phân hữu cơ, thu gom, thu hồi năng lượng và chôn lấp

1.9.2 Quản lý chất thải rắn nguy hại

Quản lý CTRNH là một quy trình kiểm soát bắt đầu từ phát sinh, thu hồi, xử lý và cuối cùng là thải bỏ CTRNH, bao gồm quản lý nhà nước về CTRNH (ban hành văn bản, cấp phép chủ nguồn thải, kiểm soát quá trình thu gom, vận chuyển và xử lý, quản lý vận chuyển CTRNH xuyên biên giới, cấp phép cơ sở thu gom và xử lý…) và quản lý của các nhà máy,

xí nghiệp, khu dân cư… về CTRNH (đăng kí chủ nguồn thải, quản lý và tổ chức thu gom,

xử lý…)

Ở Việt Nam nội dung quản lý CTRNH đã ban hành trong nhiều văn bản luật như

Luật BVMT 2005, quy chế quản lý CTRNH 1999, Danh mục CTRNH 2006, QCVN xác

định ngưỡng CTRNH 2006…

Ở trên Thế giới, Việt Nam đã tham gia và thực hiện một số công ước: Công ước

Basel (1989, VN tham gia 1995), Công ước Stockhom (2001, VN tham gia 2002)

Chương 2 THU GOM CHẤT THẢI RẮN

2.1 Tổng quan

Thu gom CTR bao gồm các hoạt động thu nhặt, tập kết và vận chuyển CTR đến nơi

xử lý hoặc thải bỏ Cấu trúc chính của một hệ thống thu gom CTR bao gồm: nhân lực, phương tiện và phương án thu gom (vạch tuyến, phương pháp…)

Có hai hình thức thu gom CTR (phân loại và chưa phân loại) và có nhiều kiểu thu gom

2.1.1 Các kiểu thu gom

a Kiểu thu gom ở lề đường

Chủ nhà chịu trách nhiệm đặt các thùng CTR đã đầy ở lề đường (hẽm) vào ngày thu gom và chịu trách nhiệm mang các thùng đã thùng rỗng về

b Kiểu container di động (Hauled container systems - HCS)

+ Container di động cổ điển: Đây là kiểu dịch vụ kiểu mang đi - trả về, các container CTR

được mang đi đỗ ở nơi tiếp nhận và sau đó mang trả lại ở vị trí cũ

+ Container di động trao đổi: Xe thu gom chở một container rỗng đến địa điểm đặt

container đã chứa đầy CTR, đổi container và vận chuyển CTR đến địa điểm tiếp nhận và nhận container rỗng đi đến các điểm tiếp theo

c Dịch vụ thu gom kiểu container cố định (Stationary container systems - SCS)

Xe thu gom đi đến điểm đặt container (hoặc thùng CTR), lấy và đổ CTR lên xe và trả thùng CTR về chỗ cũ

2.1.2 Các hình thức thu gom

- Hệ thống thu gom CTR chưa phân loại tại nguồn:

Đây là hình thức phổ biến, CTR được bỏ chung vào cùng một thiết bị chứa từ thùng đựng ở nơi phát sinh, tập kết, trung chuyển và vận chuyển CTR thường được thu gom và

vận chuyển đến một địa điểm cố định (BCL hoặc địa điểm xử lý)

- Hệ thống thu gom CTR đã phân loại tại nguồn:

Thu gom riêng biệt các loại CTR đã phân loại bằng các thiết bị chứa thích hợp và vận chuyển từ nơi tiếp nhận đến nơi tái chế, xử lý hoặc thải bỏ

2.2 Phân tích hệ thống thu gom vận chuyển CTR

2.2.1 Một số khái niệm

Thời gian lấy tải (P):

- Đối với hệ thống container di động cổ điển:

Phcs = Thời gian chất thùng rác đầy lên xe + thời gian trả thùng rác rỗng về vị trí cũ + thời gian vận chuyển giữa hai điểm lấy rác kế cận

- Đối với hệ thống container trao đổi:

Phcs = Thời gian chất thùng rác đầy lên xe + thời gian trả thùng rác rỗng về vị trí lấy rác tiếp theo

- Hệ thống container cố định (Pscs):

Pscs = Thời gian đổ rác lên đầy xe (bắt đầu từ khi đổ thùng rác ở vị trí thứ nhất đến khi đổ thùng rác cuối cùng lên xe)

Thời gian vận chuyển (h):

- Hệ thống container di động: Thời gian vận chuyển không tính đến thời gian ở bãi đổ hay trạm trung chuyển

hscs = Thời gian từ vị trí lấy rác đến bãi chôn lấp + thời gian từ bãi chôn lấp về vị trí đặt thùng rác rỗng

- Hệ thống container cố định: Thời gian vận chuyển không kể thời gian ở bãi đổ hay trạm trung chuyển

hscs = Thời gian từ vị trí lấy rác cuối cùng của một tuyến thu gom về bãi chôn lấp + thời gian

từ bãi chôn lấp đến vị trí lấy rác đầu tiên của tuyến thu gom tiếp theo

Thời gian ở bãi đổ (s):

s = Thời gian cần để đổ rác xuống bãi chôn lấp + thời gian chờ đổ rác

Thời gian phụ - Thời gian không sản xuất (W):

Bao gồm toàn bộ thời gian hao phí cho các hoạt động không sản xuất

2.2.2 Tính toán hệ thống Container di động( HCS)

- Thời gian cần thiết của một chuyến = thời gian cần thiết đối với một container:

Thcs = (Phcs + s + h)

Trong đó:

+ Thcs = thời gian cần thiết cho một chuyến (h/chuyến)

+ Phcs = thời gian lấy rác (h/chuyến)

+ s = thời gian tại nơi tiếp nhận rác (h/chuyến)

+ h = thời gian vận chuyển (h/chuyến)

Thời gian vận chuyển (h) có thể tính bằng công thức sau (khi tốc độ trung bình không biết chính xác):

h = a + b.X

Trong đó:

+ h = Tổng thời gian vận chuyển (h/chuyến)

+ a,b = Hệ số thực nghiệm, a (h/chuyến), b (h/km)

+ X = Đoạn đường vận chuyển trung bình của một chuyến (km/chuyến) (Nếu nhiều vị trí lấy rác trong khu vực khảo sát, X được tính bằng khoảng cách từ trung tâm

khu vực đến bãi đổ)

Hằng số a, b xác định theo bảng thực nghiệm sau [9]:

Như vậy, thời gian cần thiết cho một chuyến là:

Thcs = (Phcs + s + a + bX)

- Thời gian lấy rác trong một chuyến:

Phcs = pc + uc + dbc

Trong đó:

+ pc = thời gian cần thiết để chất thùng rác lên xe (h/chuyến)

+ uc = thời gian cần thiết trả thùng rác rỗng về vị trí cũ (h/chuyến)

+ dbc = thời gian vận chuyển giữa hai vị trí lấy rác (h/chuyến) (Nếu thời gian vận chuyển

giữa hai vị trí lấy rác không xác định được, dùng phương trình h (chính là dbc) = a + bX,

lúc này X là khoảng cách giữa 2 vị trí lấy rác, a và b tương ứng tốc độ 24,1 km/s)

- Số chuyến vận chuyển của một xe trong một ngày Nd:

Trong đó:

+ Nd = số chuyến trong ngày, chuyến/ngày

+ H = số giờ làm việc trong ngày, h/ngày, thường H = 8 giờ/ngày

+ W = hệ số tính đến thời gian không vận chuyển, 0 ≤ W ≤ 1, W = 0,1 – 0,4, đặc trưng = 0,15

+ t1 = thời gian từ trạm xe đến vị trí lấy rác đầu tiên (h)

+ t2 = thời gian từ vị trí lấy rác cuối cùng về trạm xe (h)

(t2 của HCS trao đổi khác với HCS cố định: t2 HCS trao đổi chính là thời gian xe chạy từ BCL về trạm xe)

Số chuyến vận chuyển trong một ngày Nd cũng có thể được tính bằng:

Trong đó:

+ Nd = số chuyến vận chuyển trong ngày, chuyến/ngày

+ Vd = lượng CTRSH phải thu gom hàng ngày, m3/ngày

+ c = kích thước thùng CTRSH, m3/chuyến = m3/thùng

+ f = hệ số hữu ích của thùng chứa

Ví dụ: Khu Đô thị mới sử dụng các container chứa CTR, các thông số của hệ thu gom như sau: Thời gian từ trạm xe đến container đầu tiên là 15ph, từ container cuối cùng về trạm là 10 ph; khoảng cách trung bình giữa các container là 6km, tốc độ di chuyển giữa các container là 50km/h; khoảng cách vận chuyển 1 chiều đến bãi đổ là 11km (tốc độ giới hạn 70km/h); thời gian nhấc và hạ container là 0,3h/chuyến; thời gian ở bãi đổ là 0,05h/chuyến; Hệ số không sản xuất W = 0,15 Tính số chuyến (container) trong một ngày đối kiểu thu gom container di động cổ điển và trao đổi?

Tính số chuyến đối với kiểu thu gom container di động cổ điển

1 Thời gian lấy tải cho một chuyến

Tính số chuyến/ngày đối với kiểu thu gom container trao đổi:

1 Thời gian lấy tải

+ Tscs = thời gian cần thiết cho một chuyến (h/chuyến)

+ Pscs = thời gian lấy rác và đổ rác (h/chuyến)

+ s = thời gian tại các bãi đổ (h/chuyến)

+ a,b = hệ số thực nghiệm, a (h/chuyến), b (h/km)

+ X = đoạn đường vận chuyển trung bình của một chuyến (km/chuyến)

- Thời gian lấy tải:

Pscs = Ct.(uc) + (np - 1) (dbc)

Trong đó:

+ Ct = số thùng chứa đổ được trong một chuyến, thùng/chuyến

+ uc = thời gian lấy tải trung bình mỗi thùng (h/chuyến)

+ nP = số thùng được đổ trong khu vực lấy rác trong một chuyến, thùng/chuyến + dbc = thời gian vận chuyển giữa hai vị trí lấy rác (h/vị trí), dbc = a’ + b’X + np - 1 = số lần vận chuyển giữa hai vị trí lấy rác = số thùng rác – 1

- Số thùng đổ trong một chuyến:

Trong đó:

+ v = thể tích xe m3/xe

+ r = tỷ số nén rác

+ c = tổng thể tích rác của các thùng đổ trong một chuyến, m3/chuyến

+ f = hệ số hữu ích của thùng chứa

- Số chuyến xe cần thiết trong một ngày

Trong đó: V là lượng rác thu gom hàng ngày, m3/ngày

- Thời gian làm việc trong ngày:

Trong đó:

+ t1 = thời gian vận chuyển từ trạm xe đến vị trí lấy rác đầu tiên (h)

+ t2 = thời gian vận chuyển từ vị trí lấy rác cuối cùng về trạm xe (h)

t2 ở đây khác với hệ thống di động, xe không chạy từ điểm cuối cùng về trạm xe mà xe phải chạy về bãi đổ, sau đó mới chạy về trạm xe Như vậy, giả sử:

- t3 < 1/2hscs, thì t2 = 0;

- t3 > t4, thì t2 = {t3 - 1/2hscs}

* Thu gom thủ công:

Đối với khu dân cư, hệ thống thu gom CTRSH thường dùng là xe đẩy tay

- Nếu thời gian làm việc trong ngày và số chuyến cần vận chuyển trong ngày cố định, thời gian lấy rác và đổ rác Pscs được tính như trên

- Số thùng rác đổ được trong một chuyến:

t3 t2

t4

+ tp = thời gian đổ rác lên xe ở mỗi vị trí lấy rác, phút-người/vị trí

+ 60 = hệ số chuyển đổi phút/giờ

- Thời gian đổ rác tp phụ thuộc vào thời gian vận chuyển giữa hai điểm lấy rác, số lượng thùng rác tại một điểm lấy rác, và % vị trí lấy rác ở cạnh nhà ở

Tp = dbc + k1Cn + k2 (PRH)

Trong đó:

+ tp : thời gian lấy rác trung bình tại mỗi vị trí lấy rác, phút-người/vị trí

+ dbc : thời gian vận chuyển giữa hai điểm lấy rác, h/vị trí

+ k1 : hằng số liên quan đến thời gian đổ 1 thùng CTRSH lên xe, phút/thùng

+ NP : số vị trí lấy rác cho một chuyến, vị trí/chuyến

+ VP : thể tích rác thu gom ở một vị trí lấy rác, m3/vị trí

2.3 Trạm trung chuyển

Trạm trung chuyển (Transfer station) là một địa điểm tập trung CTR, nơi các xe thu gom nhỏ hơn dỡ tải, tập kết và sau đó được vận chuyển đến bãi xử lý bằng các phương tiện lớn hơn

Thông thường trạm trung chuyển (TTC) là một công trình bao gồm: nhà chứa có mái che, hệ thống thu gom (hoặc xử lý) nước rỉ rác, xe ủi hoặc dây chuyền chuyên dụng để chuyển CTR, đóng gói, biển hiệu…

2.3.1 Sự cần thiết của trạm trung chuyển

TTC là một khâu khá quan trọng trong thu gom và vận chuyển CTR Điều kiện, đặc

điểm thải là cơ sở quyết định có nên xây dựng TTC hay không TTC cần thiết trong những điều kiện sau:

- Khoảng cách vận chuyển xa, xe thu gom nhỏ vận chuyển đi xa không hiệu quả;

- Kết hợp với thu hồi vật liệu tái chế;

- Có nhiều dịch vụ, hình thức thu gom CTR trên địa bàn;

- Tồn tại xe thu gom nhiều thùng chứa luân chuyển cho các khu thương mại;

- Có sự thay đổi phương tiện vận chuyển đường bộ, đường sắt, đường thủy…

* Đối với tuyến thu gom có khoảng cách vận chuyển xa, để giảm chi phí vận chuyển, người

ta thường sử dụng TTC

Căn cứ vào phương tiện, khoảng cách, công suất của phương tiện có thể xác định

được điểm giao nhau – điểm bão hòa chi phí giữa các phương tiện vận chuyển

Ví dụ: Tính toán chi phí vận chuyển giữa hai phương tiện vận chuyển và tìm ra điểm bão hòa chi phí:

3 Xác định điểm bão hòa chi phí

- Gọi x là thời gian, y là chi phí, ta có:

y2 = 6.900x và y1 = 4.300x + 7.000

- Xác định điểm bão hòa: y1 = y2; x = 2,7h

0 5000 10000 15000 20000 25000

2.3.2 Các loại trạm trung chuyển

Phụ thuộc vào tùy theo PP sử dụng để chất tải vào lên các xe vận chuyển lớn,

Có thể phân loại các TTC thành 3 loại thông thường như sau:

1 Chất tải trực tiếp

2 Chất tải - lưu trữ từ khu vực tích luỹ

3 Kết hợp vừa chất tải trực tiếp với vừa chất tải thải bỏ khu vực tích lũy

TTC cũng có thể được phân loại theo công suất [20] như sau:

1 Loại nhỏ (công suất < 100tấn/ngày)

2 Loại trung bình (công suất khoảng 100-500 tấn/ngày)

3 Loại lớn (công suất > 500 tấn/ngày)

2.3.3 Các thông số cơ bản của trạm trung chuyển

a Dở tải và lấy tải

* Dở tải:

- Dở tải trực tiếp

Chât thải được đổ trực tiếp vào xe trung chuyển hoặc thông qua hệ thống thu giữ (phểu, có đầm nén), thời gian lưu CT không đáng kể

- Dỡ thải vào kho chứa:

Xe thu gom sẽ đổ CT tại các hố chứa, xe ủi sẽ di dời CT, thời gian lưu thường từ 1 –

3 ngày, có thể có sử dụng thiết bị nén CT (có thể dùng xe vận chuyển có thiết bị nén hoặc nén trong quá trình chứa ở kho chứa)

* Lấy tải:

- Lấy tải trực tiếp: xe trung chuyển sẽ lấy tải trực tiếp từ xe thu gom

- Lấy thải gián tiếp:

+ Lấy tải từ kho (sàn) không được nén rác: thông thường dùng xe ủi, múc đưa CT từ sàn

đưa lên xe rơmooc

+ Lấy tải đã được nén trước (phểu thu kết hợp với nén):

b Lựa chọn vị trí xây dựng:

- Đối với trạm trung chuyển nhỏ:

+ Khu phố phải sẵn sàng để chấp nhận các điểm chuyển giao;

+ Thỏa thuận với cộng đồng xung quanh, các nhà chức trách có liên quan; và

+ Mùi hôi, tiếng ồn, nước rỉ rác phải được giảm thiểu

- Đối với trạm trung chuyển lớn:

+ Đủ xa khu dân cư;

+ Đủ gần đến khu vực thu gom chính, xe có thể nhanh chóng quay trở lại khu vực;

+ Tại các địa điểm được quy hoạch để sử dụng thương mại hoặc công nghiệp;

+ Nơi dễ dàng liên thông vào đường chính;

+ Mạng lưới đường bộ xung quanh bãi rác phù hợp cho các trạm chuyển giao; và

+ Phù hợp với những hạn chế của tuyến đường (trọng lượng, tiếng ồn, tốc độ, bề mặt, trọng lượng xe, chiều dài xe tải)

Chương 3 CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN

3.1 Khái niệm

Chôn lấp CTR là lưu giữ CT ở một khu vực nhất định và được phủ đất hoặc vật liệu

Đây là PP xử lý CTR đơn giản và rẻ tiền, được sử dụng phổ biến các nước trên thế giới

BCL là một diện tích hoặc một khu đất đã được quy hoạch, được lựa chọn, thiết kế, xây dựng để chôn lấp CTR nhằm giảm tối đa các tác động tiêu cực của BCL tới MT [12]

3.2 Phân loại

- Phân loại theo tiêu chuẩn vệ sinh môi trường: BCL hợp vệ sinh và BCL hở

- Phân loại theo bản chất loại CT được chôn lấp: BCL CTR đô thị, CTNH, đã xác định

- Theo kết cấu và hình dạng TN: BCL nổi, chìm

- Theo loại CTR tiếp nhận, BCL được phân loại thành:BCL khô, ướt, kết hợp

- Theo cơ chế phân hủy sinh học, BCL được phân thành các loại:BCL kị khí, hiếu khí

Hình 3.1: Các loại bãi chôn lấp [12]

3.3 Chôn lấp hợp vệ sinh (Sanitary landfill)

Các thông số kĩ thuật về BCL hợp vệ sinh được quy định cụ thể trong:

- TCVN 6696: 2000: BCL hợp vệ sinh – yêu cầu MT

- TCVN 320 – 2004: BCL chất thải nguy hại - Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 320 – 2004: BCL chất thải nguy hại - Tiêu chuẩn thiết kế

- TTLT Số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD: Quy định về bảo vệ môi trường đối với

việc lựa chọn địa điểm, xây dựng và vận hành BCL chất thải rắn

- 60/2002/QĐ-BKHCNMT: Hướng dẫn kỹ thuật chôn lấp chất thải nguy hại

Đây là PP áp dụng phổ biến hiện nay trên thế giới để xử lý CTR

* Ưu điểm: kinh tế (đk: ở những khu vực có đất đai rộng); CTR không cần phân loại;

sử dụng diện tích BCL sau khi đóng cửa; khống chế được ÔN MT

* Nhược điểm: Áp lực đất đai

(8) Độ dốc (9) Tầng sét trên cùng

Hình 3.3: Mô phỏng BCL hợp vệ sinh (http://www.swaco.org) 3.3.1 Cấu trúc chính của bãi chôn lấp

a Ô chôn lấp (cell)

Một BCL thường được chia thành các ô và ngăn cách với nhau bằng vách ngăn cố

định Ô chôn lấp được sử dụng để đổ CTR trong một khoảng thời gian nhất định, thường

không quá 3 năm (TTLT01/2001) Các vách ngăn và đáy của ô chôn lấp phải có độ thấm nhỏ và có khả năng chịu tải lớn

Căn cứ vào lượng CTR để thiết kế chiều cao, dày, diện tích làm việc, độ dốc, lớp phủ phù hợp của mỗi ô chôn lấp, chiều cao ô (cũng là chiều cao của BCL) thường từ 10 – 25m (TTLT01/2001: yêu cầu từ 15 – 25m)

Hình 3.4: Cấu trúc ô chôn CTR [28]

b Lớp phủ hàng ngày, trung gian và cuối cùng

Tùy thuộc vào từng vị trí bên trong BCL và giai đoạn của việc xây dựng, hoạt động, các hệ thống bao phủ được sử dụng hàng ngày, trung gian, và cuối cùng Lớp phủ hàng ngày

và trung gian được sử dụng nhiều hơn hoặc ít liên tục trong giai đoạn hoạt động của BCL

- Lớp phủ hằng ngày: nhằm mục đích điều chỉnh côn trùng, rác vương vãi, mùi, lửa, hơi ẩm

- Lớp phủ trung gian: nhằm mục đích ngăn ngừa khí gas rò rỉ ra môi trường

(TTLT01/2001 - Quy định tiêu chuẩn kĩ thuật của lớp phủ trung gian)

- Lớp phủ cuối cùng thường là định kỳ trong giai đoạn hoạt động hoặc hoàn thành của BCL, đây là hệ thống phức tạp nhất Theo TCVN 6696/2000: lớp phủ cuối cùng phải

đảm bảo độ chống thấm nước, thông thường lớp phủ dày 0,5m và có hàm lượng sét lớn hơn

30%, độ dốc hớn 3% Lớp đất phủ trên (thường là đất phù sa) có độ dày lớn hơn 0,3m

Hình 3.4: Lớp phủ cuối cùng của BCL [9]

Hình 3.5: a) Lớp phủ cuối cùng cơ bản [28]

c Hệ thống thu nước rỉ rác (Leachate collection systems -LCS)

Hệ thống thu nước rò rỉ bao gồm: hệ thống lót đáy; hệ thống mương thu gom và thoát nước rò rỉ và hệ thống đường ống tháo nước rò rỉ; hệ thống chứa nước rò rỉ Nước rỉ rác có nồng độ COD, BOD, SS…rất cao

Hình 3.6: Hệ thống thu gom nước rỉ rác [http://www.newlaramielandfill.com]

Hình 3.7: Mô hình bố trí ống thu gom nước rỉ rác [9]

d Hệ thống lớp lót đáy (Final liner landfill)

Mục đích thiết kế lớp lót đáy BCL là nhằm giảm thiểu sự thấm nước rò rỉ vào lớp đất phía dưới BCL và nhờ đó loại trừ khả năng nhiễm bẩn nước ngầm Các vật liệu thường

được sử dụng bao gồm: sét, cát, sỏi, đất, màng địa chất, lưới nhựa, vải địa chất, sét địa chất

tổng hợp

Thông thường lớp lót đáy bao gồm: Lớp đất nén chặt dưới cùng, tiếp theo là lớp chống thấm (đất sét, nhựa tổng hợp ), lớp trên cùng là lớp sỏi (lớp đặt hệ thống ống thu gom nước rỉ rác) Hệ thống lót có thể có 1 hoặc 2 lớp (hệ thống) lớp

Đối với hệ thống hai lớp lót kết hợp, lớp lót thứ nhất được dùng để thu gom nước rò

rỉ, trái lại lớp lót thứ hai có tác dụng như hệ thống phát hiện sự rò rỉ và hỗ trợ cho lớp lót thứ nhất

đảm lớp đất sét có tác dụng theo thiết kế, lớp đất sét phải có độ dày 10,16 - 15,24 cm được

nén thích hợp giữa các lớp kế tiếp Chỉ nên sử dụng một loại sét khi xây dựng lớp lót

e Hệ thống thu khí (Gas collection system - GCS)

BCL luôn phát sinh một lượng khí trong quá trình vận hành Các khí chính bao bồm: NH3, CH4, CO2, H2S, H2, O2, N2

Khí sinh ra từ các ô chôn lấp được thu gom qua GCS được bố trí dạng thẳng đứng hoặc nằm ngang Các giếng thu khí được bố trí sao cho có thể thu được khí sinh ra trên toàn

bộ diện tích ô chôn lấp

Hình 3.11: Ống thu khí bãi rác Đông Thạnh [4]

3.3.2 Các quá trình xảy ra trong bãi chôn lấp

Các quá trình diễn ra trong BCL bao gồm các phản ứng hóa học, sinh học và vật lý:

- Phân hủy sinh học của chất hữu cơ hoặc hiếu khí hoặc kỵ khí sản sinh ra khí và chất lỏng;

- Oxy hoá hoá học các vật liệu;

- Sự thoát khí từ bãi rác và sự khuyếch tán ngang của khí xuyên qua bãi rác;

- Sự di chuyển của chất lỏng gây ra bởi sự khác nhau về cột áp;

- Sự hoà tan, sự rò rỉ các chất hữu cơ và vô cơ vào nước, di chuyển xuyên qua bãi rác;

- Sự di chuyển của chất hoà tan bởi gradient nồng độ và hiện tượng thẩm thấu;

- Sự lún không đều gây ra do quá trình ổn định vật liệu vào các chỗ rỗng

3.3.3 Lựa chọn vị trí, quy mô và loại hình bãi chôn lấp

a Yêu cầu lựa chọn địa điểm

- Căn cứ theo quy định xây dựng;

- Khoảng cách xây dựng từ BCL tới các điểm dân cư, khu đô thị ( xem thêm [12]);

- Căn cứ vào các yếu tố TN, kinh tế, xã hội, hệ hống hạ tầng kỹ thuật

b Lựa chọn các mô hình BCL

Tuỳ thuộc vào đặc tính CTR và đặc điểm địa hình từng khu vực, có thể lựa chọn: BCL khô, BCL ướt, BCL hỗn hợp khô - ướt, BCL nổi, BCL chìm, BCL kết hợp chìm nổi…

c Quy mô diện tích BCL

Quy mô diện tích BCL được xác định trên cơ sở:

- Dân số và lượng CT hiện tại, dự báo lượng CTR trong suốt thời gian vận hành của BCL

- Khả năng tăng trưởng kinh tế và định hướng phát triển của đô thị

(Nguồn: Chian và DeWalle, 1996- 1997)

Bảng 3.2: Giá trị các thành phần cơ bản trong nước rỉ rác [28]

Kẽm 0.03 – 120

Nồng độ, mg/l (trừ pH) Thành phần

Hình 3.12: Sơ đồ cân bằng nước [9]

Phương trình cân bằng nước có thể biểu diễn như sau:

∆SSW = WSW + WTS + WCM + WA(R) – WLG – WWV – WE – WB(L) Trong đó:

∆SSW: lượng nước tích trữ trong CTR ở BCL (kg/m3)

WSW: độ ẩm ban đầu của CTR (kg/m3)

WTS: độ ẩm ban đầu của bùn từ trạm xử lý (kg/m3)

WCM: độ ẩm ban đầu của vật liệu phủ (kg/m3)

WA(R): lượng nước thấm từ phía trên (nước mưa) (kg/m3)

WLG: lượng nước thất thoát trong quá trình hình thành khí thải (kg/m3)

WWV: lượng nước thất thoát do bay hơi theo khí thải (kg/m3)

WE: lượng nước thất thoát do quá trình hơi hóa bề mặt (kg/m3)

WB(L): lượng nước thoát ra từ phía đáy bãi rác (kg/m3)

Trên cơ sở của phương trình cân bằng nước, các số liệu về lượng mưa, độ bốc hơi, hệ

số giữ nước của rác sau khi nén trong BCL, lượng nước rò rỉ có thể tính theo mô hình vận chuyển một chiều của nước rò rỉ xuyên qua rác nén và đất bao phủ như sau:

Q = M(W1 – W2) + [P(1 – R) – E] ×A

Trong đó:

Q : lưu lượng nước rò rỉ phát sinh ra trong BCL (m3/ngày)

M: KL CTR trung bình ngày (t/ngày)

W2: độ ẩm của CTR sau khi nén (%)

W1: độ ẩm của CTR trước khi nén (%)

P : lượng mưa ngày trong tháng lớn nhất (mm/ngày)

R : hệ số thoát bề mặt, lấy theo bảng 3.3

E : lượng nước bốc hơi lấy bằng 5mm/ngày (thường 5 – 6 mm/ngày)

A: diện tích công tác mỗi ngày lấy ở cuối giai đoạn thiết kế (m2/ngày)

Bảng 3.3: Hệ số thoát nước bề mặt đối với các loại đất phủ [8]

c Xử lý nước rỉ rác

Quản lý nước rò rỉ sinh ra từ BCL là cơ sở để loại trừ nguy cơ gây ÔN nguồn nước ngầm Nhiều phương án được áp dụng để quản lý và xử lý nước rò rỉ từ BCL bao gồm: (1) tuần hoàn nước rò rỉ, (2) bay hơi nước rò rỉ, (3) xử lý nước rò rỉ

3.3.5 Quản lý khí bãi chôn lấp

a Thành phần chính

Bảng 3.4: Thành phần khí BCL đặc trưng [20]

Stt Thành phần Nồng độ đặc trưng (%V)

- Giai đoạn I - Điều chỉnh ban đầu (phân hủy hiếu khí):

- Giai đoạn II - Giai đoạn phân huỷ kỵ khí :

- Giai đoạn III - Lên men acid:

- Giai đoạn IV - Lên men methane:

- Giai đoạn V - Giai đoạn ổn định (maturation phase):

Phản ứng hóa học tổng quát quá trình phân hủy yếm khí trong BCL có thể tóm tắt như sau: CHC + H2O (CTR) CHC phân hủy sinh học + CH4 + CO2 + khí khác (1)

Vì đặc tính của CT và điều kiện TN khác nhau đáng kể từ vùng này sang vùng khác, nên lượng khí BCL sinh ra rất giao động Khí BCL vẫn sinh ra trong suốt 20 năm sau BCL

đóng cửa và mạnh nhất trong 5 năm đầu tiên hoặc sau khi đa số oxy bị lấy đi khỏi CT

(thông thường, 1 đến 2 năm) Sau đó, khí BCL sẽ giảm dần có thể đến 50 năm

c Tính toán lượng khí phát sinh

Có nhiều PP ước lượng khí phát sinh đã được sử dụng (Mô hình bậc I, mô hình đa

giai đoạn, LandGEM ), do đó kết quả rất khác nhau Việc ước lượng khí phát sinh có mức

độ không chắc chắn cao vì dựa vào nhiều giả thiết Thực tế lượng khí phát sinh thực tế ở

BCL ít hơn nhiều so với tính toán lý thuyết dựa vào hàm lượng CT hữu cơ

Căn cứ vào lượng CTR có thể phân hủy sinh học, lượng khí tối đa vào khoảng 400 m3/tấn Các số liệu công bố giao động từ 6 – 50m3/tấn CT ướt [4, 6, 9,28] Lượng khí phát sinh ở các nước công nghiệp giao động từ 60 – 400m3/tấn CTR (trong khoảng 20 năm), 1-

10 m3/tấn/năm [28]

d Quy định về quản lý khí BCL

Bãi chôn lấp chất thải phải có hệ thống thu gom khí rác sau khi đóng bãi Tuỳ theo qui mô của bãi chôn lấp hệ thống thu gom khí rác phải đảm bảo các yêu cầu sau [TCVN 6696-2000]:

1) Không để nước mặt, nước mưa lọt qua hệ thống thu gom khí rác

2) Tại các lỗ thu khí rác có thiết bị an toàn đề phòng cháy hoặc nổ do khí rác gây ra 3) Khí rác thu gom phải được xử lý cho phát tán có kiểm soát, không được để khí thoát trực tiếp ra MT xung quanh