XỬ lý CHẤT THẢI rắn BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHÔN lấp

Hệ thống lớp lót đáy Mục đích thiết kế lớp lót đáy BCL là nhằm giảm thiểu sự thấm nước rò rỉ vào lớp đất phía dưới bãi chôn lấp 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 sẽ 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. Lớp lót bằng đất sét: Trong tất cả các dạng thiết kế, xây dựng lớp lót bằng đất sét, vấn đề quan trọng nhất cần lưu ý khi sử dụng đất sét là khuynh hướng hình thành các vét nứt khi bị khô. Để bảo 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. (Ths Nguyễn Xuân Cường, bài giảng quản lý và xử lý chất thải rắn,2012, trang 31) Hệ thống thu khí 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.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

BÀI BÁO CÁO:

XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHÔN LẤP

TP HCM 2017

MỤC LỤC

3.1 GIỚI THIỆU

3.2 NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

3.2.1 Khái niệm

3.2.2 Quy hoạch bãi chôn lấp

3.3 CÁC QUÁ TRÌNH DIỄN RA TRONG BÃI CHÔN LẤP

3.3.1 Quá trình vật lý - Physical

3.3.2 Quá trình hóa học

3.3.3 Các quá trình sinh học

a) Sự phân hủy hiếu khí – Aerobic decomposition

b) Sự phân hủy kỵ khí – Anaerobic decomposition

c) Những nhân tố môi trường – Environmental factors

3.3.4 Khối lượng riêng chất thải trong bãi chôn lấp và sự sụt lún

a) Khối lượng riêng – Density

b) Sự sụt lún - Settlement

3.4 KỸ THUẬT CHÔN CHẤT THẢI RẮN

3.4.1 Thiết kế bãi chôn rác

a Chuẩn bị tài liệu cho công việc thiết kế

b Các bộ phận trong thiết kế của BCL

3.4.2 Kỹ thuật vận hành BCL

3.4.3 Thiết bị phục vụ bãi chôn lấp

3.4.4 Giai đoạn đóng BCL

3.5 GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ MÔT TRƯỜNG

3.5.1 Vấn đề nước rỉ rác

a Khái niệm

b Thành phần

c Công thức dự đoán lưu lượng nước rỉ rác

d Xử lý nước rỉ rác

3.5.2 Thu khí sinh học

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 2

a Khí từ bãi chôn lấp 28

b Thành phần và tính chất khí sinh học từ bãi chôn lấp 28

c Cơ chế hình thành khí trong bãi thải 29

d Hệ thống thu gom khí từ bãi chôn lấp 31

3.6 TÀI LIỆU THAM KHẢO

33

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 3

3.1 GIỚI THIỆU

Hiện nay, các công nghệ xử lý chất thải rắn, đặc biệt là công nghệ xử lý rác của nướcngoài đưa vào áp dụng cho Việt Nam phần lớn đều không mang lại hiệu quả vì không phùhợp với tình hình thực tế nước ta bởi đặc thù rác thải ở nước ta khá phức tạp và chưa cócông tác phân loại tại nguồn Với tình trạng đó , chất thải rắn ở nước ta hiện nay đa phầnđều được xử lý bằng phương pháp chôn lấp Tỉ lệ rác đem chôn tại các thành phố lớn như

Hà Nội, Hồ Chí Minh chiếm tới 80-90% Tại Hồ Chí Minh, mỗi ngày có khoảng 6.000tấn rác được đem tới bãi chôn lấp, tại Hà Nội, bãi chôn lấp Nam Sơn hàng ngày tiếp nhậnkhoảng 3.000 tấn rác

Trên địa bàn cả nước hiện nay chỉ có 17/91 bãi chôn lấp được xem là hợp vệ sinh.

Ở khu vực miền Bắc, các bãi rác Nam Sơn (Hà Nội), Đá Mài – Tân Cương (TháiNguyên), Tràng Cát (Hải Phòng) là những bãi chôn lấp hợp vệ sinh Trong khi đó, thống

kê cũng cho thấy hầu hết các đô thị tại các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên đều có khuvực chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt, tuy nhiên chỉ có 5 đô thị được đầu tư bãi chôn lấphợp vệ sinh chiếm 27,78%, còn lại 13 đô thị sử dụng các bãi chôn lấp hở, không hợp vệsinh chiếm 72,22% và là điểm nóng về ô nhiễm môi trường tại các đô thị

Chôn lấp là hình thức cô lập rác thải trong lòng đất, được bao phủ trên bề mặt mộtlớp đất để ngăn cản quá trình trao đổi không khí của chất thải với môi trường bên ngoài.Phương pháp chôn lấp thường áp dụng cho đối tượng chất thải rắn là rác thải đô thị khôngđược sử dụng để tái chế, tro xỉ của các lò đốt, chất thải công nghiệp Phương pháp chônlấp cũng thường áp dụng để chôn lấp chất thải nguy hại, chất thải phóng xạ ở các bãichôn lấp có thiết kế đặc biệt cho rác thải nguy hại

Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân huỷ của các chất rắnkhi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt Chất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ bị tan rữanhờ quá trình phân huỷ sinh học bên trong để tạo ra sản phẩm cuối cùng là các chất giàudinh dưỡng như axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và một số khí như CO2, CH4

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 5

Theo TCVN 6696-2000, bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh là khu vực được quy hoạch, thiết kế, xây dựng để chôn lấp các chất thải phát sinh từ hoạt động của các khu dân

cư, đô thị và các khu công nghiệp Một bãi chôn lấp hợp vệ sinh phải đạt được các yêu cầu sau:

• Rác trong bãi phải được đầm, nén

• Hằng ngày rác phải được che phủ ( bằng đất hoặc các loại vật liệu khác) để tránhkhông bị môi trường bên ngoài ảnh hưởng

• Kiểm soát ngăn ngừa các tác động xấu đến sức khỏe cộng đồng và môi trường(chẳng hạn như mùi, làm nguồn nước cấp bị ô nhiễm )

Tuy nhiên ngoài ưu điểm của phương pháp chôn lấp chất thải rắn là xử lý đượclượng lớn khối lượng chất thải với chi phí đầu tư ban đầu thấp và chi phí xử lí nhỏ thì nócòn có nhược điểm lớn là chiếm nhiều diện tích đất, thời gian phân hủy chậm, gây ônhiễm cũng như mùi cho khu vực xử lý Ví dụ như quá trình phân hủy các chất hữu cơ sẽgây mùi, các côn trùng gây bệnh (ruồi, muỗi), gây ra các vụ cháy, nổ, ô nhiễm nguồnnước ảnh hưởng tới giao thông do rơi vãi rác thải khi vận chuyển, đặc biệt là lượng nước

rò rỉ từ rác thải Lượng nước này khi xâm nhập vào môi trường nó sẽ gây tác động xấuđến môi trường xung quanh (đất, nước)

3.2 NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 3.2.1 Khái niệm

Tất cả các định nghĩa “bãi chôn lấp hợp vệ sinh (sanitary landfill) đều nói sự táchriêng rác khỏi môi trường cho đến khi rác không còn độc hại thông qua các quá trình sinhhọc , hóa học, và vật lý tự nhiên.Sự khác nhau chủ yếu giữa các định nghĩa khác nhau làmức độ và phương pháp được sử dụng để tách riêng rác thải, cũng như là các yêu cầutrong quan trắc và đóng cửa bãi chôn lấp và bảo dưỡng bãi rác sau thời gian hoạt độngchôn lấp Ở các nước công nghiệp mức độ cách ly yêu cầu hoàn toàn hơn so với các nướcđang phát triển Và dĩ nhiên, nếu các nước đang phát triển muốn tách riêng rác thải hoàntoàn hơn sẽ cần những biện pháp phức tạp và tốn kém

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 6

Để trở thành bãi chôn lấp hợp vệ sinh, bãi rác phải thỏa mãn 3 điều kiện tổng quátnhưng cơ bản sau:

• Rác trong bãi phải được đầm nén

• Hằng ngày rác phải được che phủ( bằng đất hoặc các vật liệu khác) để tránh không

bị môi trường bên ngoài ảnh hưởng

• Kiểm soát và ngăn ngừa những tác động xấu đến sức khoẻ cộng đồng và môitrường( chẳng hạn như mùi , làm nguồn nước cấp bị ô nhiễm…)

Tuy nhiên, ở các nước đang phát triển ,nếu đòi hỏi bãi chôn lấp hợp vệ sinh phảithoã mãn hết các yêu cầu chi tiết trên có thể không thực tế về mặt kĩ thụât cũng như kinh

tế Bởi vậy, mục tiêu ngắn hạn là đáp ứng đến mức tối đa có thể những yêu cầu quantrọng trong điều kiện kinh tế và tài chính cho phép Mục tiêu dài hạn là dần dần thoả mãnhết tất cả các yêu cầu cụ thể trong thiết kế và trong điều kiện vận hành Chỉ đến khi bãichôn lấp thoả mãn hết yêu cầu cụ thể thì, các lợi ích của bãi chôn lấp hợp vệ sinh mới cóthể thấy rõ Trong đó yêu cầu quan trọng nhất là ngăn chặn những tác động xấu đến sứckhoẻ cộng đồng và môi trường Những vấn đề về thiết kế cơ bản và hoạt động vận hànhbãi chôn lấp hợp vệ sinh thể hiện thông qua các tác động ra bên ngoài bãi chôn lấp và quaviệc đáp ứng 3 yêu cầu cơ bản được minh hoạ trong hình 3-1

Hình 3-1 Schematic diagram of basic aspects of a sanitary landfill

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 7

3.2.2 Quy hoạch bãi chôn lấp

Trong chương này, quy hoạch là tập hợp các thông tin về loại , khối lượng, tỷ lệphát sinh , và tính chất của chất thải được cho phép chôn lấp ở bãi chôn lấp.Thu thập cácthông tin này là điều kiện tiên quyết có cơ sở thiết kế và phát triển một bãi chôn lấp mộtcách có hiệu quả và có hiệu lực.Ví dụ như có kiến thức về các thành phần rác thải dự kiến

sẽ được chôn lấp ở bãi chôn lấp, sẽ giúp nhận thức được khả năng có thể thực hiện đượcviệc tái sinh và tái sử dụng một số thành phần rác thải nhất định.Thật ra nên lưu ý rằnggiả thiết đặt ra ở đây là giải pháp giảm bớt lượng rác thải và tái chế rác thải là các lựachọn được ưa thích hơn , và chôn lấp chỉ thực hiện khi 2 biện pháp vừa nêu ra không thựchiện được và chôn lấp được dự kiến là giải pháp dành để chôn lấp những chất thải còn lạisau khi thu hồi, tái sinh và tái chế

3.3 CÁC QUÁ TRÌNH DIỄN RA TRONG BÃI CHÔN LẤP

Các quá trình vật lý ,hóa học và sinh học sẽ được nói đến trong phần này Trong 3quá trình, quá trình sinh học có lẽ là quan trọng nhất Tuy nhiên quá trình sinh học lạichịu ảnh hưởng rất lớn bởi các quá trình vật lý và hoá học Trong phần cuối cùng củaphần này sẽ bàn thêm một số hệ quả của cả 3 loại quá trình

3.3.1 Quá trình vật lý - Physical

Nói chung, những phản ứng quan trọng trong bãi chôn lấp thường thuộc 1 trong 3 dạng chính sau: nén ép (compaction hay compression), phân rã (dissolution), vàbám hút bề mặt (sorption) Bởi hiện tượng sụt lún (settlement) luôn đi kèm với nén ép,nên hai hiện tượng này thường được nói chung với nhau Tương tự, hiện tượng phân rã

và di chuyển đến nơi khác cũng có những liên quan chặt chẽ nhau, mặc dù mối quan hệchúng không cùng một mức độ như ở hiện tượng nén ép và sụt lún Nói chung tất cảnhững thành phần trong bãi chôn lấp đều bị chi phối bởi 3 hiện tượng nói trên

Nén ép là hiện tượng diễn ra liên tục bắt đầu bởi 1 phương tiện đầm nén, và giảmkích thước của các phần tử, và vẫn tiếp tục sau khi rác đã nằm trong bãi chôn lấp Ráctiếp tục bị nén là do tải trọng của rác và do trọng lượng của lớp đất che phủ Đầm nén đất

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 8

và những hạt nhỏ khác phần nào đó có tác dụng cố kết do sự ép co của đất làm giảm hệ sốrỗng (Kehew 1998) Kết quả cuối cùng của hiện tượng nén ép là sự sụt lún của bãi chônlấp đã hoàn thành Hiện tượng sụt lún này là hiện tượng sụt lún vật lý, xảy ra bên cạnhhiện tượng sụt lún khác bị gây ra bởi những loại phản ứng khác (ví dụ như do sự mất mátkhối lượng vì các phản ứng hoá học và sinh học

Lượng nước xâm nhập vào bãi chôn lấp đóng một vai trò rất quan trọng trongnhững phản ứng vật lý Nước là môi trường để phân rã những chất có thể hoà tan trongnước và giúp vận chuyển những chất không phản ứng Những chất không phản ứng baogồm cả những hạt vô sinh và hữu sinh Kích thước hạt thay đổi từ kích thước siêu hiển vitrong chất keo đến có tiết diện vài milimét

Trong một bãi chôn lấp tiêu biểu, chất thải rắn với đa dạng các thành phần và cáckích thước hạt tạo ra những điều kiện cho phép quá trình bám hút bề mặt diễn ra trongquy mô rộng, sự bám hút bề mặt hay còn gọi là quá trình hấp phụ được hiểu là sự gắn cácphân tử lên một bề mặt Là một hiện tượng vật lý, bám hút bề mặt là một trong những quátrình quan trọng bởi vì nó giữ cố định lại những chất hữu cơ và vô cơ có khả năng gây ranhững tác động có hại nếu thoát ra môi trường bên ngoài Trong đó, nó giữ vai trò rất lớngiúp ngăn chặn các nguồn gây bệnh (viruses) và những mầm bệnh (pathogens) cũng nhưmột số chất hoá học Tuy nhiên, hấp phụ có một số hạn chế nhất định, một trong nhữnghạn chế đó là vấn đề lưu giữ chất bị hấp phụ bao lâu Có một hoặc vài nhân tố có thể làmthay đổi thời gian lưu giữ chất hấp phụ Ví dụ như các quá trình phân huỷ sinh học và hoáhọc xảy ra ở nơi diễn ra hiện tượng bám hút bề mặt

Hấp thụ (absorption) là một hiện tượng vật lý khác xảy ra trong bãi chôn lấp Nórất quan trọng vì quá trình hấp thụ giữ lại những chất ô nhiễm hoà tan bằng cách giữnước, chất vận chuyển những chất ô nhiễm và những hạt lơ lửng ra khỏi bãi chôn lấp.Qúa trình hấp thụ là quá trình các chất được lấy đi thông qua hiện tượng mao dẫn Khảnăng hấp thụ của rác thải đô thị trong bãi chôn lấp phần lớn là do hàm lượng cenllulose

có trong chúng Tuy nhiên, cần phải hiểu rằng, trừ khi bãi chôn lấp được xây dựng trên

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 9

bãi đất khô cằn, ở tất cả các bãi chôn lấp cuối cùng tất cả các chất có thể hấp thụ chấtkhác trong bãi chôn lấp đều trở nên bão hoà Như vậy, sự hấp thụ chỉ được xem là mộtcách trì hoãn tạm thời khi không mong muốn các chất ô nhiễm thoát ra bên ngoài

3.3.2 Quá trình hóa học

Ôxi hoá là một trong hai dạng phản ứng hoá học chủ yếu trong bãi chôn lấp Dĩnhiên, mức độ phản ứng ôxi hoá rất hạn chế, bởi vì những phản ứng này phụ thuộc vào sựhiện diện của ôxi giữ lại trong bãi chôn lấp khi xây dựng và vận hành bãi chôn lấp Trongquá trình ôxi hoá, kim loại sắt là thành phần có khả năng bị ảnh hưởng nhiều nhất

Dạng phản ứng hoá học thứ hai chủ yếu bao gồm những phản ứng xảy ra do sự cómặt của các acid hữu cơ và cacbon dioxide (CO2 ) hoà tan trong nước, được tổng hợp từcác quá trình sinh học Phản ứng với các acid hữu cơ và cacbon dioxide hoà tan thường làcác phản ứng của kim loại và các hợp chất của kim loại với các acid Sản phẩm củanhững phản ứng này phần lớn là ion kim loại và muối tồn tại trong nước rò rĩ của bãi

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 10

chôn lấp Những acid gây ra sự hoà tan và từ đây giải phóng ra các chất trở thành nguồngây ô nhiễm Sự hoà tan cacbon dioxide làm giảm chất lượng nước, đặc biệt khi có mặtcủa Ca và Mg

Thành phần hữu cơ dễ phân huỷ trong MSW gồm đủ loại thành phần chất thải cótrong bãi chôn lấp có khả năng bị phân huỷ sinh học Chúng bao gồm rác thực phẩm,giấy, và sản phẩm của giấy, và các loại “sợi tự nhiên” (bao gồm sợi có nguồn gốc độngvật hoặc thực vật) Sự phân huỷ sinh học có thể xảy ra trong tình trạng hiếu khí hoặc kịkhí Cả hai quá trình hiếu khí và kị khí thường diễn ra tuần tự trước sau trong một bãichôn lấp, trong quá trình phân huỷ hiếu khí xảy ra trước quá trình phân huỷ kị khí Mặc

dù cả hai quá trình phân huỷ sinh học này đều quan trọng, nhưng phân huỷ kị khí gây ranhững ảnh hưởng lớn hơn và lâu dài hơn thể hiện thông qua đặc trưng bãi chôn lấp

a) Sự phân hủy hiếu khí – Aerobic decomposition

Phần lớn quá trình phân huỷ xảy ra ngay sau khi rác được chôn là hiếu khí Tìnhtrạng hiếu khí tiếp diễn cho đến khi tất cả oxi trong các khe hở giữa các hạt không cònnữa Giai đoạn hiếu khí diễn ra tương đối ngắn và phụ thuộc vào độ đầm nén chất thải,cũng như phụ thuộc vào độ ẩm vì độ ẩm chiếm chỗ của không khí trong các khe hở của

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 11

hạt.Vi khuẩn hoạt động trong suốt giai đoạn này bao gồm vsv hiếu khí bắt buộc và một sốvsv hiếu khí tuỳ nghi

Bởi vì những sản phẩm cơ bản cuối cùng của quá trình phân huỷ hiếu khí sinh học

là “tro”, CO2 và H2O, tác động có hại cho môi trường trong suốt giai đoạn phân huỷ hiếukhí là rất nhỏ.Và mặc dù những sản phẩm phân huỷ trung gian có thể bay hơi, và khảnăng gây ô nhiễm thường thấp

b) Sự phân hủy kỵ khí – Anaerobic decomposition

Bởi vì nguồn oxy trong bãi chôn lấp sớm cạn kiệt, hầu hết chất hữu cơ dễ phân huỷcuối cùng sẽ bị phân huỷ kị khí Quá trình phân huỷ kị khí sinh học tương tự như quátrình phân huỷ kị khí bùn thải Các vi khuẩn tham gia vào quá trình phân huỷ kị khí baogồm: vi khuẩn kị khí tuỳ nghi và vi khuẩn kị khí bắt buộc

Không may, những sản phẩm phân huỷ kị khí có thể gây ra tác động bất lợi vàomôi trường nếu không có biện pháp quản lý chúng một cách cẩn thận Những sản phẩmphân huỷ có thể phân loại thành hai nhóm chính: những acid hữu cơ dễ bay hơi và khí.Hầu hết những acid có mùi khó chịu và các acid béo mạch ngắn Ngoài những phản ứnghóa học với những thành phần khác acid còn là cơ chất cho vi khuẩn cho vi khuẩn tạo rakhí mêthane

Hai khí chủ yếu sinh ra là khí mêthan (CH4) và CO2 Những khí ở dạng vết làhydrogen sulphide (H2S), hydrogen (H2) và nitrogen (N2) Vấn đề phát sinh khí bãi rác,quản lý và thu hồi chúng trong bãi chôn lấp được thảo luận trong phần khác của chươngnày

c) Những nhân tố môi trường – Environmental factors

Bản chất, tốc độ, và mức độ của các quá trình phân huỷ sinh học trong bãi chôn lấp

bị ảnh hưởng lớn bởi những nhân tố môi trường có ảnh hưởng lên tất cả các hoạt độngcủa VSV Bản chất của quá trình phân huỷ sinh học quyết định bản chất của những sảnphẩm của quá trình phân huỷ trong những thông số, tốc độ phân huỷ quyết định khoảngthời gian cần thiết phải giám sát bãi chôn lấp sau khi chấm dứt hoạt động và thời gian cần

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 12

thiết để quá trình phân huỷ ổn định hoàn toàn trước khi đưa bãi chôn lấp đã hoàn thànhvào sử dụng lại cho dù mục đích sử dụng lại là cho giải trí, làm nông nghiệp, xây dựnghoặc những mục đích khác

Một trong những cách thức ảnh hưởng của quá trình phân huỷ đến việc sử dụng lạibãi chôn lấp đã hoàn tất là thông qua những ảnh hưởng của nó trên tốc độ và mức độ sụtlún (giảm độ cao), trong đó sụt lún là cản trở chủ yếu trong việc sử dụng lại bãi chôn lấp

đã hoàn tất Sự sụt lún sẽ tiếp tục cho đến khi sự phân huỷ sinh học bên trong bãi chônlấp xảy ra hoàn toàn Vì vậy, tốc độ phân huỷ càng cao vị trí xây dựng bãi chôn lấp càngsớm được sử dụng lại Rất nhiều các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm đã được tiếnhành từ hơn 5-10 năm qua để đẩy nhanh sự phân hủy sinh học của chất thải bên trong bãichôn lấp

Những nhân tố chính ảnh hưởng đến sự phân huỷ trong bãi chôn lấp thông thường

là độ ẩm, nhiệt độ, và hàm lượng chất dinh dưỡng cho vi khuẩn tiêu thụ và độ bền củachất thải trước sự tấn công của vi khuẩn Nếu độ ẩm ở 55% - 60% hoặc thấp hơn , nó sẽtrở thành yếu tố hạn chế sự phân huỷ trong bãi chôn lấp, bởi vì hoạt động của vi khuẩn bị

ức chế tăng dần khi độ ẩm rơi xuống thấp hơn mức 55% Trên thực tế, hoạt động của vsvdừng hẳn khi độ ẩm ở 12% vậy Vì vậy,có thể hiểu rằng quá trình phân huỷ dĩên ra rấtchậm trong những bãi chôn lấp xây dựng ở vùng khô cằn

Hoạt động của đa số các vi khuẩn tăng khi nhiệt độ tăng tới giới hạn là 400C Đốivới một vài lọai vi khuẩn giới hạn trên của nhiệt độ thậm chí khoảng từ 550C-650C Bởi vìnhiệt độ trong những vùng nhiệt đới thì thuận lợi hơn, quá trình phân huỷ chất thải diễn ratrong những khu vực này có thể nói là nhanh hơn và ở mức độ cao hơn

Nói về chất dinh dưỡng, loại rác nào có đặc tính chứa nhiều chất dễ bị phân huỷ cóthể xem là lý tưởng về mặt sinh học Rác dễ phân huỷ bao gồm những loại rác như rácvườn màu xanh (green crop debris), rác từ việc chuẩn bị thực phẩm (food preparationwaste), rác chợ, phân của người và động vật Rất dễ tìm thấy các hỗn hợp vật liệu phânhuỷ lý tưởng ở những nước đang phát triển trong khu vực nhiệt đới ẩm

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 13

3.3.4 Khối lượng riêng chất thải trong bãi chôn lấp và sự sụt lún

a) Khối lượng riêng – Density

Trong các yếu tố ảnh hưởng hoặc quyết định khối lượng riêng của chất thải trongbãi chôn lấp (ở đây dùng từ “in-place” nghĩa là khối lượng riêng của rác sau khi được đổxuống và đầm nén trong bãi chôn lấp) gồm có thành phần cấu tạo của rác và những quytrình vận hành Diễn tiến sụt lún của toàn bộ khối chôn lấp xảy ra như là những hệ quảcủa sự phân huỷ và do tải trọng chất thải đè nặng xuống

Do ảnh hưởng của sự sụt lún, khối lượng riêng của chất thải liên tục gia tăng Trong một bãi chôn lấp vận hành theo đúng kích thước chất thải ở vị trí tương đối sâu cóthể có khối lượng riêng ở mức 900 kg/m3 trong khi đối với bãi chôn lấp được đầm nén sơsài thì khoảng 300 kg/m3 ở Mỹ, phạm vi khối lượng riêng thông thường của chất thảingay sau khi vừa đầm nén xong khoảng 475-712kg/m3

b) Sự sụt lún - Settlement

Sự sụt lún được biểu hiện bởi việc làm giảm thể tích khối rác và theo sau đó là làmgiảm bớt cao độ.Với nhiều lý do cao độ không giảm đồng đều trên khắp bãi chôn lấp Sựsụt lún không đều có thể là những cản trở nghiêm trọng trong việc sử dụng lại bãi chônlấp đã hoàn thành và chắc chắn, thành phần hữu cơ càng nhiều bãi chôn lấp càng sâu thì

độ sụt lún càng lớn tốc độ sụt lún phụ thuộc phần lớn vào sự phân huỷ rác vào những yếu

tố ảnh hưởng đến sự phân huỷ

Bởi vì những yếu tố ảnh hưởng đến sự phân huỷ luôn thay đổi và vì có nhiều khácbiệt rất lớn giữa những quy trìnhh vận hành bãi chôn lấp hợp vệ sinh nên không có gìngạc nhiên khi độ sụt lún trên thực tế và độ sụt lún trong báo cáo có sự khác nhau rất lớntrong toàn bộ quá trình sụt lún , thường khoảng 90% xảy ra trong suốt năm đầu tiên Ởnhững vùng khô cằn, sự sụt lún có thể chỉ 3% sau 3 năm hoạt động, trong khi ở vùng cậnnhiệt đới có thể tối đa đến 20% sau năm đầu tiên Lưu ý rằng mặc dù với chất thải rắn cókhối lượng riêng ban đầu bằng hoặc lớn hơn 1060kg/m3 là không có sự sụt lún vật lý nào

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 14

có thể xảy ra nhưng về mặt lý thuyết, sự sụt lún vẫn có thể xảy ra đến 40% vì sự phân huỷrác tuy nhiên với chất thải rắn có khối lượng riêng dao động từ 650-1200kg/m3 tốc độ sụtlún đo được hàng năm khoảng 0.55- 4.7%

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 15

3.4 KỸ THUẬT CHÔN CHẤT THẢI RẮN 3.4.1 Thiết kế bãi chôn rác

Không một phương pháp chôn lấp nào hoàn hảo cho tất cả các địa điểm bãi chônlấp và không nhất thiết là chỉ có một phương pháp là tốt nhất đối với bất kỳ một bãi chônlấp nhất định nào đó Sự lựa chọn một phương pháp chôn lấp phụ thuộc vào điều kiện vật

lý tự nhiên của địa điểm vị trí xây dựng bãi, khối lượng và loại chất thải rắn đưa đến bãichôn lấp, và chi phí tương đối của các khả năng lựa chọn khác nhau

a Chuẩn bị tài liệu cho công việc thiết kế

- Các tài liệu về quy hoạch của đô thị

- Các tài liệu về dân số, điều kiện kinh tế-xã hội, hiện trạng và định hướng phát triểntrong tương lai

- Các tài liệu về địa hình, địa chất công trình, thủy văn, điều kiện khí hậu của khuvực

- Các tài liệu khác có liên quan

b Các bộ phận trong thiết kế của BCL

Ô chôn lấp

Một BCL thường được chia thành các ô và ngăn cách với nhau bằng vách ngăn cốđịnh Ô chôn lấp được sử dụng để đổ chất thải rắn 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 chất thải rắn để thiết kế chiềucao, dày, diện tích làm việc, độ dốc, lớp phủ phù hợp của mỗi ô chôn lấp, chiều cao ô(cũng là chiều cao của bãi chôn lấp) thường từ 10 – 25m (TTLT01/2001: yêu cầu từ 15 –

25m) (Ths Nguyễn Xuân Cường, bài giảng quản lý và xử lý chất thải rắn,2012, trang 30)

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, hoạtđộng, các hệ thống bao phủ được sử dụng hàng ngày, trung gian, và cuối cùng Lớp phủ

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 16

hàng ngày và trung gian được sử dụng nhiều hơn hoặc ít liên tục trong giai đoạn hoạtđộng 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 thốngphức tạp nhất Theo TCVN 6696/2000: lớp phủ cuối cùng phải đảm bảo độ chống thấmnước, 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 (Ths Nguyễn

Xuân Cường, bài giảng quản lý và xử lý chất thải rắn,2012, trang 30)

* Lớp lót bằng đất sét:

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 17

Trong tất cả các dạng thiết kế, xây dựng lớp lót bằng đất sét, vấn đề quan trọngnhất cần lưu ý khi sử dụng đất sét là khuynh hướng hình thành các vét nứt khi bị khô Đểbảo đảm lớp đất sét có tác dụng theo thiết kế, lớp đất sét phải có độ dày 10,16 - 15,24 cmđược nén thích hợp giữa các lớp kế tiếp Chỉ nên sử dụng một loại sét khi xây dựng lớp

lót (Ths Nguyễn Xuân Cường, bài giảng quản lý và xử lý chất thải rắn,2012, trang 31)

Hệ thống thu khí

BCL luôn phát sinh một lượng khí trong quá trình vận hành Các khí chính baobồm: NH3, CH4, CO2, H2S, H2, O2, N2 Khí sinh ra từ các ô chôn lấp được thu gom quaGCS 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 (Ths Nguyễn Xuân

Cường,bài giảng quản lý và xử lý chất thải rắn,2012, trang 32)

3.4.2 Kỹ thuật vận hành BCL

Chất thải được chở đến BCL phải được kiểm tra phân loại (qua trạm cân) và tiếnhành chôn lấp ngay, không để quá 24 giờ Chất thải phải được chôn lấp theo đúng các ôquy định cho từng loại chất thải tương ứng Đối với các BCL tiếp nhận trên 20.000 tấn(hoặc 50.000 m3) chất thải/năm nhất thiết phải trang bị hệ thống cân điện tử để kiểm soátđịnh lượng chất thải

Sổ sách ghi chép và các tài liệu có liên quan phải được lưu giữ và bảo quản tại BanQuản lý BCL trong thời gian vận hành và sau ít nhất là 5 năm kể từ ngày đóng BCL

Chất thải phải được chôn lấp thành các lớp riêng rẽ và ngăn cách nhau bằng cáclớp đất phủ

- Chất thải sau khi được chấp nhận chôn lấp phải được san đều và đầm nén kỹ (bằngmáy đầm nén 6 - 8 lần) thành những lớp có chiều dầy tối đa 60cm đảm bảo tỷ trọng chấtthải tối thiểu sau đầm nén 0,52 tấn đến0,8 tấn/m3

- Phải tiến hành phủ lấp đất trung gian trên bề mặt rác khi rác đã được đầm chặt(theo các lớp) có độ cao tối đa từ 2,0 m - 2,2 m Chiều dầy lớp đất phủ phải đạt 20 cm Tỷ

lệ lớp đất phủ chiếm khoảng 10 % đến 15% tổng thể tích rác thải và đất phủ

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 18

- Đất phủ phải có thành phần hạt sét > 30%, đủ ẩm để dễ đầm nén Lớp đất phủ phảiđược trải đều khắp và kín lớp chất thải và sau khi đầm nén kỹ thì có bề dày khoảng 15cmữ 20 cm

Hệ số thoát nước bề mặt đối với một số loại đất phủ

Ngoài đất phủ, vật liệu đủ các điều kiện sau đây cũng được sử dụng làm vật liệuphủ trung gian giữa các lớp chất thải:

- Có hệ số thấm < 1 x 10-4 cm/s và có ít nhất 20% khối lượng có kích thước < 0,08

mm

chặn các loại côn trùng, động vật đào bới; có khả năng ngăn chặn sự phát tán các chấtthải là vật liệu nhẹ

CTR của các nhà máy nhiệt điện được chôn lấp theo hướng dẫn kỹ thuật chuyênngành

Các ô chôn lấp phải được phun thuốc diệt côn trùng (không được ở dạng dungdịch) Số lần phun sẽ căn cứ vào mức độ phát triển của các loại côn trùng mà phun chothích hợp nhằm hạn chế tối đa sự phát triển của côn trùng

Các phương tiện vận chuyển CTR sau khi đổ chất thải vào BCL cần phải được rửasạch trước khi ra khỏi phạm vi BCL

Kỹ thu t x lý ch t th i r n – Ch ậ ử ấ ả ắ ươ ng 3 Trang 19