Nghiên cứu đánh giá hiện trạng xử lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp chất thải rắn Nam Sơn - Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động của trạm xử lý công suất 1.500 m3 ngđ

NGUY N TH KIM THÁI TS... 17 CH NG II:ă IăT NG, PH MăVIăVÀăPH NGăPHÁPăNGHIÊN C U .... Ph ng pháp phân tích trong phòng thí nghi m và ngoài hi n tr ng .... Ph n pha vôi nâng pH tr c Strip

B TÀI NGUYểN VÀ MỌI TR NG

TR NGă I H CăTÀIăNGUYÊNăVÀăMỌIăTR NG HÀ N I

B TÀI NGUYểN VÀ MỌI TR NG

TR NGă I H CăTÀIăNGUYÊNăVÀăMỌIăTR NG HÀ N I

GS.TS NGUY N TH KIM THÁI

TS NGUY N THU HUY N

HÀ N I,ăN Mă2018

M C L C

M U 1

CH NGăI:ăT NG QUAN 5

1.1 T ng quan v n c r rác 5

1.1.1 C ch hình thành 5

1.1.2 Thành ph n n c r rác và tính ch t 6

1.1.3 Các y u t nh h ng t i thành ph n, tính ch t c a n c r rác 8

1.2 Công ngh x lý n c r rác đang đ c áp d ng 11

1.3 Bãi chôn l p ch t th i r n Nam S n 12

1.3.1 Gi i thi u chung 12

1.3.2 Hi n tr ng công tác l u ch a n c rác t i bãi 14

1.3.3 Công tác x lý n c r rác 14

1.4 Tr m x lý n c rác Nam S n 17

CH NG II:ă IăT NG, PH MăVIăVÀăPH NGăPHÁPăNGHIÊN C U 21

2.1 i t ng và ph m vi nghiên c u 21

2.2 Ph ng pháp nghiên c u 21

2.2.1 Ph ng pháp nghiên c u tài li u 21

2.2.2 Ph ng pháp đi u tra - kh o sát 21

2.2.3 Ph ng pháp phân tích trong phòng thí nghi m và ngoài hi n tr ng 21

2.2.4 Ph ng pháp tính toán thi t k 23

CH NGăIII:ăK T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N 24

3.1 Hi n tr ng ho t đ ng c a nhà máy x lý NRR Nam S n 24

3.1.1 Thành ph n NRR đ u vào c a nhà máy 24

3.1.2 Hi n tr ng v n hành c a nhà máy 26

3.1.2.1 Ph n pha vôi nâng pH tr c Stripping 28

3.1.2.2 Ph n Stripping kh Amoni 30

3.1.2.3 Ph n x lý sinh h c và hóa lý 32

3.1.2.4.Ph n l c và kh trùng 36

3.2 Ph ng án c i t o h th ng 38

3.3 Tính toán các h ng m c công trình c i t o 42

3.3.1 B t o s a vôi (h ng m c dùng chung cho c h 1 và 2) 43

3.3.2 B tr n s c vôi-Stripping lo i NH4+(h ng m c dùng chung cho c h 1 và 2) 43

3.3.3 Thi t b keo t -l ng s c p (h ng m c dùng chung cho c h 1 và 2) 44

3.3.4 Tháp Stripping 47

3.3.5 B đi u ch nh pH 47

3.3.6 B sinh h c (aerotank) h 1 và 2 48

3.3.7.B l ng sinh h c h 1và h 2 52

3.3.8 B trung gian h 1 và h 2 52

3.3.9 H b Fenton 52

3.3.10 H x lý Ozone 53

K T LU N VÀ KI N NGH 56

TÀI LI U THAM KH O 57

A- TÀI LI U TI NG VI T 57

L IăCAMă OAN

Tôi xin cam đoan các n i dung, s li u, k t qu nêu trong lu n v n là trung

th c và ch a t ng đ c ai công b trong b t k công trình nào khác

TÁC GI LU NăV N

(Ký và ghi rõ h tên)

L IăC Mă N

hoàn thành bài lu n v n c a mình, tôi xin g i l i c m n sâu s c t i Ban

giám hi u tr ng i h c Tài nguyên và Môi tr ng Hà N i, các th y cô trong khoa Môi tr ng đư t o m i đi u ki n truy n th ki n th c, các k n ng c n thi t

cho tôi trong su t th i gian khóa h c di n ra

c bi t, tôi xin g i t i hai ng i giáo viên h ng d n tr c ti p c a mình là

GS.TS Nguy n Th Kim Thái và TS Nguy n Thu Huy n lòng bi t n chân thành,

và nh ng l i chúc t t đ p nh t Trong quá trình làm lu n v n c a mình, tôi luôn

nh n đ c nh ng l i ch b o vô cùng quý giá, ân c n, và t n t y t hai cô

Bên c nh đó, tôi c ng mu n g i l i c m n t i T.S Hoàng Ng c Hà hi n đang công tác t i khoa K thu t môi tr ng, tr ng i h c Xây D ng đư giúp đ ,

h ng d n tôi trong công vi c nghiên c u, tìm ki m và x lý nh ng s li u, thông

tin quan tr ng đ cung c p cho lu n v n

Cu i cùng, tôi xin g i t i b n bè, đ ng nghi p đư luôn giúp đ , đ ng hành

cùng tôi trong su t th i gian tôi h c cao h c và hoàn thành lu n v n

Tôi xin chân thành c m n!

DANH M C CÁC CH VI T T T

AAS Atomic Absorbtion Spectrometric – Quang ph h p th

nguyên t

BOD Biological Oxygen Demand – Nhu c u oxy sinh hóa

BTNMT B Tài Nguyên và Môi tr ng

COD Chemical Oxygen Demand – Nhu c u oxy hóa h c

NRR N c r rác

SBR Sequencing Batch Reactor – B ph n ng theo m

SS Suspended Solids – Ch t r n l l ng

SMEWW Standard Methods for the Examination of Water and

Westewater – Các ph ng pháp chu n phân tích n c và

n c th i

TDS Total Dissolved Solids – T ng ch t r n hòa tan

UASB Upflow Anaerobic Sludge Balanket – B x lý sinh h c dòng

ch y ng c qua t ng bùn k khí

URENCO Công ty trách nhi m h u h n m t thành viên Môi tr ng ô

th Hà N i

DANH M C B NG

B ng 1.1 Hi n tr ng m c n c rác đang l u ch a t i h ch a và các ô chôn l p t i

BCL Nam S n 14

B ng 2.1: Ph ng pháp phân tích m u 23

B ng 3.1: K t qu phân tích NRR t i h sinh h c t tháng 12/2017 t i tháng 5/2018 25

B ng 3.3 B ng hi n tr ng thi t b ph n CN pha vôi 29

B ng 3.4 B ng hi n tr ng và thi t b ph n CN stripping tr m 1 30

B ng 3.5 B ng hi n tr ng và thi t b ph n CN stripping h 2 31

B ng 3.6 B ng hi n tr ng và thi t b ph n CN sinh h c và hóa lý h 1 32

B ng 3.7 B ng hi n tr ng và thi t b ph n CN sinh h c và hóa lý h 2 34

B ng 3.8 B ng hi n tr ng và thi t b ph n CN l c và kh trùng h 1 36

B ng 3.9 B ng hi n tr ng và thi t b ph n CN l c và kh trùng h 2 37

B ng 3.10 Thông s x lý h ng m c s c vôi-Stripping-L ng 46

B ng 3.11 Thông s x lý h ng m c tháp Stripping 47

B ng 3.12 Thông s x lý h ng m c ch nh pH 47

B ng 3.13 Thông s x lý h ng m c Aeroten 48

B ng 3.14.Qui cách và thông s giá th sinh h c 50

DANH M C HÌNH

Hình 1.1 C u t o đi n hình c a bãi chôn l p ch t th i r n 5

Hình 1.2 Các y u t nh h ng t i thành ph n và tính ch t c a n c r rác 9

Hình 1.3 Quy trình v n hành c a BCLCTR Nam S n 13

Hình 1.4 Bi u đ kh i l ng NRR đ c x lý t i BCL Nam S n 15

Hình 1.5 Bi u đ kh i l ng x lý NRR n m 2017t i BCLNam S n 16

Hình 1.6 Bi u đ kh i l ng x lý NRR n m 2016 t i BCL Nam S n 16

Hình 1.7 Bi u đ kh i l ng x lý NRR n m 2015t i BCL Nam S n 17

Hình 1.8 V trí c a nhà máy x lý NRR Nam S n trong khuôn viên BCL CTR Nam S n 18

Hình 1.9 Toàn c nh nhà máy nhìn t trên cao 19

M ă U

1 Tính c p thi t c aăđ tài

Vi t Nam nh ng n m g n đây, tình tr ng ô nhi m môi tr ng ngày càng

tr lên tr m tr ng và ph bi n d n t i suy thoái môi tr ng đ t, n c, không khí,

đ c bi t là t i các đô th l n l ng ch t th i r n và n c th i ngày càng gia t ng

M c dù s l ng các nhà máy đư xây d ng tr m x lý ch t th i t ng lên trong

nh ng n m g n đây nh ng hi n tr ng ô nhi m v n ch a đ c c i thi n

N c r rác phát sinh t bãi chôn l p ch t th i r n hi n nay là m t trong

nh ng nguyên nhân gây ô nhi m môi tr ng nghiêm tr ng xung quanh khu v c bãi

chôn l p Nhìn chung, n c r rác ch a các ch t h u c hoà tan và các ion vô c v i hàm l ng cao, khó x lý N u n c r rác phát th i tr c ti p vào môi tr ng mà không đ c ki m soát ch c ch n s gây ô nhi m môi tr ng nghiêm tr ng Tính

ch t n c r rác thay đ i không nh ng do nó đ c t o thành b i r t nhi u lo i ch t

th i khác nhau mà còn thay đ i theo tu i bưi rác và theo m̀a trong n m

Hi n t i chúng ta v n x lý rác th i b ng ph ng pháp chôn l p và ch a áp

d ng phân lo i rác i ngu n nên thành ph n c a n c r rác r t ph c t p Hàm l ng

ch t ô nhi m trong n c r rác có th bi n đ ng r t l n, tùy thu c vào tu i bưi chônl p, th i gian l y m u – m̀a m a hay m̀a khô Vìv y, vi c kh o sát các đ c

tr ng c a n c r rác t i các bãi chôn l p có th cung c p nh ng thông tin quan

tr ng làmc s đ ch n l a công ngh x lý phù h p

Tuy nhiên, kéo theo đó là v n đ ô nhi m môi tr ng do bãi chôn l p không

h p v sinh, không đ t tiêu chu n gây ra nhi u b t c p làm nh h ng t i môi

tr ng xung quanh và cu c s ng con ng i

c bi t, h u h t n c r rác t i bãi chôn l p đ u phát th i tr c ti p vào môi

tr ng, khu ch tán m m b nh gây tác đ ng x u đ n môi tr ng và s c kh e con

ng i, vi c ô nhi m môi tr ng t n c r rác c a các bãi chôn l p t p trung tr

đ c chôn l p T i nhi u qu c gia đang phát tri n vi c qu n lý kém các bãi rác là

m i nguy c chính đ i v i ô nhi m n c ng m c ng nh n c m t Do l p đ t không đúng các h th ng l p lót và thu gom n c r rác, n c r rác lan truy n vào

n c ng m ho c các ngu n n c m t g n đó, làm suy thoái ch t l ng n c

ki m soát nguy c ô nhi m c a n c r rác h u nh t t c các n c đư ban hành các quy đ nh, nh ng các bi n pháp kh c ph c đ c đ xu ttheoth i h n là r t khó th c

hi n và không hi u qu v chi phí Do đó, đ ng n ch n s lưng phí n ng l ng và

ti n b c vi c xác đ nh các khu v c d b nh h ng b i bãi chôn l p là c n thi t và

ph i đ c ti n hành ngay

Các nhà khoa h c và các nhà qu n lý môi tr ng đư quan tâm đ n vi c x lý

n c r rác ư có m t s công ngh x lý n c r rác đ c áp d ng nh : h th ng

m ng x lý n c r rác (k t h p n c r rác v i n c th i sinh ho t, quay vòng

tu n hoàn n c r rác và h x lý), công ngh sinh h c (x lý hi u kí, k khí) và x

lý b ng các quá trình v t lý, hoá h c (oxi hoá, k t t a, h p ph , công ngh màng và

lo i b NH4+) Nhìn chung, n c r rác th ng đ c x lý b ng ph ng pháp sinh

h c đ lo i b các ch t h u c Công ngh sinh h c đ c s d ng đ x lý n c

th i th ng có hi u qu cao Tuy nhiên, m t h th ng x lý sinh h c riêng l th ng không có hi u qu cao trong x lý n c r rác vì nó có thành ph n ph c t p và ch a

các ch t ô nhi m khó phân hu sinh h c tài:"Nghiên c u đánh giá hi n tr ng x

lý n c r rác t i bãi chôn l p ch t th i r n Nam S n - xu t gi i pháp nâng cao

hi u qu ho t đ ng c a tr m x lý công su t 1.500 m3/ngđ" đ c th c hi n v i m c

đích nh m đánh giá hi n tr ng x lý n c r rác t i bãi chôn l p ch t th i r n Nam

S n nh m phát hi n các nguyên nhân h n ch quá trình x lý.Trên c s c a đánh

giá hi n tr ng, m t s gi i pháp nâng cao hi u qu x lý n c rác s đ c đ xu t

c th cho tr m công su t 1.500 m3/ngđ hi n đang ho t đ ng t i khu v c nghiên

c u

2 M c tiêu nghiên c u

2.1 M c tiêu t ng quát:

- xu t gi i pháp nâng cao hi u qu x lý n c r rác thông qua đánh giá,

phát hi n các nguyên nhân tác đ ng t i quá trình x lý Nghiên c u c th t i m t

tr m x lý n c rác công su t 1.500 m3/ngđ làm c s cho vi c nhân r ng t i các

tr m x lý n c rác khác t i bãi chôn l p rác th i Nam S n, Hà N i

2.2 M c tiêu c th

- Nghiên c u, phân tích thành ph n ch t th i r n và ho t đ ng chôn l p t i

đ a đi m nghiên c u c th : BCL rác th i Nam S n

N i dung 1: T ng quan v ho t đ ng chôn l p và x lý n c rác t i các t i

bãi chôn l p ch t th i r n đô th Vi t nam

N i dung 2: Nghiên c u hi n tr ng x lý n c r rác t ho t đ ng chôn l p

ch t th i r n t i Nam S n, Hà N i

- ánh giá khái quát đ c đi m ho t đ ng c a bãi chôn l p Nam S n

- Phân tích thành ph n n c r rác t ho t c a bãi chôn l p theo các ch tiêu

đ c tr ng: BOD5, COD, Ni t t ng s , NH4+ và các kim lo i n ng ( As, Pb, Zn, Cu,

Cd và Cr t ng);

- Phân tích hi n tr ng công ngh x lý n c rác t i các tr m đang ho t đ ng

trong khu v c Nam S n;

- Phân tích ch đ v n hành, qu n lý các tr m x lý n c rác hi n hành trên

đ a bàn nghiên c u

- Nh n đ nh, đánh giá phát hi n các nguyên nhân d n đ n h th ng x lý

làm vi c không hi u qu

N i dungă3:ă xu t gi i pháp nâng cao hi u qu ho tăđ ng c a tr m x lỦăn c rác CS 1.500 m 3 /ngđ

- Mô t hi n tr ng ho t đ ng c a tr m

- Phân tích ch t l ng n c rác đ u vào và sau t ng công đo n x lý

- ánh giá kh n ng làm vi c c a t ng công trình trong dây chuy n công

ngh x lý

- ánh giá v n hành và qu n lý công ngh x lý n c rác t i tr m

- xu t các gi i pháp

CH NGăI:ăT NGăQUAN

1.1 T ng quan v n c r rác

1.1.1ăC ăch hình thành

N c r rác đ c hình thành thông qua quá trình phân h y hóa, lý và sinh

h c di n ra trong lòng bãi chôn l p ch t th i r n N c r rác ch a nhi u ch t ô

nhi m hòa tan t quá trình phân h y rác và l ng xu ng d i đáy c a ô chôn l p rác

Thành ph n hóa h c c a n c r rác c ng r t khác nhau ph thu c vào thành ph n

rác c a ô chôn l p c ng nh đ tu i c a ô chôn l p L ng n c r rác đ c hình

thành trong bãi chôn l p ch y u do các quá trình sau:

- N c thoát ra t ch t th i r n: Ch t th i luôn ch a m t l ng n c nh t đ nh Trong quá trình đ m nén n c tách ra kh i ch t th i và hòa l n vào n c r rác

- N c t quá trình phân h y sinh h c c a các ch t h u c : N c là m t

trong nh ng s n ph m c a quá trình phân h y sinh h c ch t h u c

- N c m a th m t trên xu ng qua l p ph b m t

- N c ng m th m đáy ho c xung quanh thân c a ô chôn l p vào bên trong

bãi chôn l p

i v i bãi chôn l p h p v sinh thì n c r rác th ng ít h n vì lo i b đ c

l ng n c ng m th m qua đáy Nh v y, l ng n c r rác ph thu c vào các y u

t sau:

- i u ki n t nhiên c a khu v c chôn l p(l ng m a, đ m, n c ng m…)

- Thành ph n c a rác th i đ c chôn l p

- K thu t x lý đáy bưi chôn l p và h th ng ki m soát n c m t…

Hình 1.1 C u t oăđi n hình c a bãi chôn l p ch t th i r n

1.1.2 Thành ph n n c r rác và tính ch t

Thành ph n n c rác thay đ i r t nhi u, ph thu c vào tu i c a bãi chôn l p,

lo i rác, khí h u M t khác, đ dày, đ nén và l p nguyên li u ph trên c̀ng c ng tác đ ng lên thành ph n n c rác…Song n c r rác g m 2 thành ph n chính đó là

các h p ch t h u c và các h p ch t vô c

Các ch t h u c :Axit humic,axit funlvic,các lo i h p ch t h u c có ngu n

g c nhân t o

Các ch t vô c :Là các h p ch t c a nit ,photpho,l u hu nh

Thành ph n và tính ch t n c rò r còn ph thu c vào các ph n ng lý, hóa,

sinh x y ra trong bãi chôn l p Các quá trình sinh hóa x y ra trong bãi chôn l p ch

y u do ho t đ ng c a các vi sinh v t s d ng các ch t h u c t ch t th i r n làm

ngu n dinh d ng cho ho t đ ng s ng c a chúng

Các vi sinh v t tham gia vào quá trình phân gi i trong bãi chôn l p đ c chia

thành các nhóm ch y u sau:

– Các vi sinh v t a m: phát tri n m nh nhi t đ 0-200C

– Các vi sinh v t a m: phát tri n m nh nhi t đ 20-400C

– Các vi sinh v t a nóng: phát tri n m nh nhi t đ 40-700C

 V i các giai đo n khác nhau c a d phân h y ch t th i r n trong bãi

chôn l p thì n c r rác t o thành c ng có s thay đ i:

Giaiăđo n I – giaiăđo năthíchănghiăbanăđ u: ch sau m t th i gian ng n t

khi ch t th i r n đ c chôn l p thì các quá trình phân h y hi u khí s di n ra, b i vì

trong bãi rác còn có m t l ng không khí nh t đ nh nào đó đ c gi l i Giai đo n

này có th kéo m t vài ngày cho đ n vài tháng, ph thu c vào t c đ phân h y,

ngu n vi sinh v t g m có các lo i vi sinh hi u khí và k khí

Giaiăđo n II - giaiăđo n chuy n ti p: oxy b c n ki t d n và s phân h y

chuy n sang giai đo n k khí Khi đó, nitrat và sulphat là ch t nh n đi n t cho các

ph n ng chuy n hóa sinh h c và chuy n thành khí nit và hydro sulfit Khi th oxy

hóa gi m, c ng đ ng vi khu n ch u trách nhi m phân h y ch t h u c trong rác th i

thành CH4 , CO2 s b t đ u quá trình 3 b c (th y phân, lên men axit và lên men

metan) chuy n hóa ch t h u c thành axit h u c và các s n ph m trung gian khác

(giai đo n III) Trong giai đo n II, pH c a n c rò r s gi m xu ng do s hình

thành c a các lo i axit h u c và nh h ng c a n ng đ CO2 t ng lên trong bưi rác

Giaiăđo n III - giaiăđo n lên men axit: các vi sinh v t trong giai đo n II

đ c kích ho t do vi c t ng n ng đ các axit h u c và l ng H2 ít h n B c đ u tiên trong quá trình 3 b c liên quan đ n s chuy n hóa các enzym trung gian (s

th y phân) c a các h p ch t cao phân t (lipit, polysacarit, protein) thành các ch t

đ n gi n thích h p cho vi sinh v t s d ng

Ti p theo là quá trình lên men axit Trong b c này x y ra quá trình chuy n

hóa các ch t hình thành b c trên thành các ch t trung gian phân t l ng th p

h n nh là axit acetic và n ng đ nh axit fulvic, các axit h u c khác Khí cacbonic đ c t o ra nhi u nh t trong giai đo n này, m t l ng nh H2S c ng đ c

hình thành

Giá tr pH c a n c rò r gi m xu ng nh h n 5 do s có m t c a các axit

h u c và khí CO2 có trong bãi rác Nhu c u oxy sinh hóa (BOD5), nhu c u oxy hóa

h c (COD) và đ d n đi n t ng lên đáng k trong su t giai đo n III do s hòa tan

các axit h u c vào n c rò r Do pH th p, nên m t s ch t vô c ch y u là các

kim lo i n ng s đ c hòa tan trong giai đo n này N u n c rò r không đ c tu n

hoàn thì nhi u thành ph n dinh d ng c b n c ng b lo i b theo n c rác ra kh i

bãi chôn l p

Giaiăđo n IVậ giaiăđo n lên men metan: trong giai đo n này nhóm vi sinh

v t th hai ch u trách nhi m chuy n hóa axit acetic và khí hydro hình thành t giai

đo n tr c thành CH4, CO2 s chi m u th ây là nhóm vi sinh v t k khí nghiêm

ng t, đ c g i là vi khu n metan Trong giai đo n này, s hình thành metan và các

axit h u c x y ra đ ng th i m c dù s t o thành axit gi m nhi u Do các axit h u

c và H2 b chuy n hóa thành metan và cacbonic nên pH c a n c rò r t ng lên đáng k trong kho ng t 6,8 – 8,0 Giá tr BOD5, COD, n ng đ kim lo i n ng và

đ d n đi n c a n c rò r gi m xu ng trong giai đo n này

Giaiăđo n V- giaiăđo n năđ nh: giai đo n n đ nh x y ra khi các v t li u

h u c d phân h y sinh h c đư đ c chuy n hóa thành CH4, CO2 trong giai đo n

IV N c s ti p t c di chuy n trong bãi chôn l p làm các ch t có kh n ng phân

h y sinh h c tr c đó ch a đ c phân h y s ti p t c đ c chuy n hóa T c đ

phát sinh khí trong giai đo n này gi m đáng k , khí sinh ra ch y u là CH4 và CO2

Trong giai đo n n đ nh, n c rò r ch y u axit humic và axit fulvic r t khó cho

quá trình phân h y sinh h c di n ra ti p n a Tuy nhiên, khi bãi chôn l p càng lâu

n m thì hàm l ng axit humic và fulvic c ng gi m xu ng

1.1.3 Các y u t nhăh ng t i thành ph n, tính ch t c aăn c r rác

Rác đ c ch n trong bãi chôn l p ch u hàng lo t các bi n đ i lý, hóa, sinh

cùng lúc x y ra Khi n c ch y qua s mang theo các ch t hóa h c đư đ c phân

h y t rác

Thành ph n ch t ô nhi m trong n c rò r ph thu c vào nhi u y u t nh :

thành ph n ch t th i r n, đ m, th i gian chôn l p, khí h u, các m̀a trong n m,

chi u sâu bãi chôn l p, đ nén, lo i và đ dày c a nguyên li u ph trên cùng, t c đ

di chuy n c a n c trong bưi rác, đ pha loãng v i n c m t và n c ng m, s có

m t c a các ch t c ch , các ch t dinh d ng đa l ng và vi l ng, vi c thi t k và

ho t đ ng c a bãi rác, vi c chôn l p ch t th i r n, ch t th i đ c h i, bùn t tr m x

lý n c th i… Ta s l n l c xét qua các y u t chính nh h ng đ n thành ph n và

tính ch t n c rò r :

 Th iăgianăchônăl p

Tính ch t n c rò r thay đ i theo th i gian chôn l p Nhi u nghiên c u cho

th y r ng n ng đ các ch t ô nhi m trong n c rò r là m t hàm theo th i gian

Theo th i gian n ng đ các ch t ô nhi m trong n c rác gi m d n Thành ph n c a

n c rò r thay đ i tùy thu c vào các giai đo n khác nhau c a quá trình phân h y

sinh h c đang di n ra Sau giai đo n hi u khí ng n (m t vài tu n ho c kéo dài đ n vài tháng), thì giai đo n phân h y y m khí t o ra axit x y ra và cu i cùng là quá

trình t o ra khí metan Trong giai đo n axit, các h p ch t đ n gi n đ c hình thành

nh các axit d bay h i, amino axit và m t ph n fulvic v i n ng đ nh Trong giai

đ an này, khi rác m i đ c chôn ho c có th kéo dài vài n m, n c rò r có nh ng

đ c đi m sau :

– N ng đ các ch t vô c hòa tan và kim lo i n ng cao

Khi rác đ c chôn càng lâu, quá trình metan hóa x y ra Khi đó ch t th i r n

trong bãi chôn l p đ c n đ nh d n, n ng đ ô nhi m c ng gi m d n theo th i gian Giai đo n t o thành khí metan có th kéo dài đ n 100 n m ho c lâu h n n a

c đi m n c th i giai đo n này :

– N ng đ các axit béo d bay h i th p

s b ch t

th i

Chi u sâu bãi chôn

bãi rác

Theo th i gian chôn l p đ t thì các ch t h u c trong n c rò r c ng có s thay đ i Ban đ u, khi m i chôn l p, n c rò r ch y u axit béo bay h i Các axit

th ng là acetic, propionic, butyric Ti p theo đó là axit fulvic v i nhi u cacboxyl

và nhân vòng th m C axit béo bay h i và axit fulvic làm cho pH c a n c rác

nghiên v tính axit Rác chôn l p lâu thì thành ph n ch t h u c trong n c rò r có

s bi n đ i th hi n s gi m xu ng c a các axit béo bay h i và s t ng lên c a axit fulvic và humic Khi bưi rác đư đóng c a trong th i gian dài thì h u nh n c

tính ch t n c rác Ch ng h n nh , các bưi rác có rác không đ c nghi n nh B i

vì, khi rác đ c c t nh thì t c đ phân h y t ng lên đáng k so v i khi không

nghi n nh rác Tuy nhiên, sau m t th i gian dài thì t ng l ng ch t ô nhi m b trôi

ra t ch t th i r n là nh nhau b t k là rác có đ c x lý s b hay không

 Chi uăsơuăbưiăchônăl p

Nhi u nghiên c u cho th y r ng bãi chôn l p có chi u sâu chôn l p càng l n thì n ng đ ch t ô nhi m càng cao so v i các bãi chôn l p khác trong c̀ng đi u ki n

v l ng m a và quá trình th m Bãi rác càng sâu thì c n nhi u n c đ đ t tr ng

thái bão hòa, c n nhi u th i gian đ phân h y

Do v y, bãi chôn l p càng sâu thì th i gian ti p xúc gi a n c và rác s l n

h n và kho ng cách di chuy n c a n c s t ng T đó quá trình phân h y s x y ra

hoàn toàn h n nên n c rò r ch a m t hàm l ng l n các ch t ô nhi m

 Cácăquáătrìnhăth m,ăch yătrƠn,ăbayăh i

dày và kh n ng ch ng th m c a v t li u ph có vai trò r t quan tr ng trong ng n ng a n c th m vào bãi chôn l p làm t ng nhanh th i gian t o n c rò r

c ng nh t ng l u l ng và pha loãng các ch t ô nhi m t rác vào trong n c Khi

quá trình th m x y ra nhanh thì n c rò r s có l u l ng l n và n ng đ các ch t

ô nhi m nh Quá trình bay h i làm cô đ c n c rác và t ng n ng đ ô nhi m Nhìn

chung các quá trình th m, ch y tràn, bay h i di n ra r t ph c t p và ph thu c vào

các đi u ki n th i ti t, đ a hình, v t li u ph , th c v t ph …

 ă mărácăvƠănhi tăđ

m thích h p các ph n ng sinh h c x y ra t t Khi bãi chôn l p đ t tr ng thái bưo hòa, đ t t i kh n ng gi n c FC, thì đ m trong rác là không thay đ i

nhi u m là m t trong nh ng y u t quy t đ nh th i gian n c rò r đ c hình

thành là nhanh hay ch m sau khi rác đ c chôn l p m trong rác cao thì n c

rò r s hình thành nhanh h n

Nhi t đ có nh h ng r t nhi u đ n tính ch t n c rò r Khi nhi t đ môi

tr ng cao thì quá trình bay h i s x y ra t t h n là gi m l u l ng n c rác ng

th i, nhi t đ càng cao thì các ph n ng phân h y ch t th i r n trong bãi chôn l p

càng di n ra nhanh h n làm cho n c rò r có n ng đ ô nhi m cao h n

 nhăh ngăt ăbùnăc ngăr nhăvƠăch tăth iăđ căh i

Vi c chôn l p ch t th i r n sinh ho t v i bùn c ng r nh và bùn c a tr m x

lý n c th i sinh ho t có nh h ng l n đ n tính ch t n c rò r Bùn s làm t ng đ

m c a rác và do đó t ng kh n ng t o thành n c rò r

ng th i ch t dinh d ng và vi sinh v t t b̀n đ c chôn l p s làm t ng

kh n ng phân h y và n đ nh ch t th i r n Nhi u nghiên c u cho th y r ng, vi c

chôn l p ch t th i r n cùng v i bùn làm ho t tính metan t ng lên, n c rò r có pH

th p và BOD5 cao h n

Vi c chôn l p ch t th i r n đô th v i các ch t th i đ c h i làm nh h ng

đ n các quá trình phân h y ch t th i r n trong bãi chôn l p do các ch t c ch nh

kim lo i n ng, các ch t đ c đ i v i vi sinh v t… ng th i, theo th i gian các ch t

đ c h i s b phân h y và theo n c rò r và khí thoát ra ngoài nh h ng đ n môi

rác thì nên s d ng ph ng pháp c h c k t h p x lý sinh h c và hóa h c b i vì quá trình c h c có chi phí th p và thích h p v i s thay đ i thành ph n tính ch t

c a n c r rác Tuy nhiên, n c r rác t bãi rác m i chôn l p th ng có thành

ph n ch t h u c phân h y sinh h c cao, do đó vi c s d ng các quá trình x lý

sinh h c s mang l i hi u qu cao h n Quá trình x lý hóa h c thích h p đ i v i x

lý n c r rác c a bãi chôn l p lâu n m

 Các l u ý c n xem xét khi áp d ng công ngh x lý n c r rác:

S thay đ i các đ c tính c a n c rác làm cho công ngh x lý n c rác

tr m trung chuy n này không th áp d ng tr c ti p cho tr m trung chuy n khác

C n có nh ng đi u tra k càng đ xác đ nh công ngh x lý thích h p đ i v i t ng

tr m trung chuy n

S dao đ ng c a tính ch t và l u l ng n c rác là khá l n, c n ph i xem xét

và nghiên c u k khi thi t k h th ng x lý L u l ng và tính ch t c a n c rác

ph thu c vào r t nhi u y u t , bi n đ ng trong th i gian làm vi c c a tr m trung

chuy n Do đó, vi c thi t k h th ng thu gom và h th ng x lý c n đ m b o cho

theo th i gian Vi c l a ch n và xây d ng h th ng x lý ban đ u ph i xem xét đ n

vi c c i ti n, s a đ i m t cách d dàng và thu n ti n cho công ngh x lý ti p theo

1.3 Bãi chôn l p ch t th i r năNamăS n

1.3.1 Gi i thi u chung

Bãi chôn l p ch t th i r n (BCL) Nam S n, Sóc S n, Hà N i n m cách trung

tâm Hà N i kho ng 45km v phía B c, cách sân bay N i Bài 15 km v phía ông

B c, cách đ ng qu c l 3A (đi Thái Nguyên, B c C n) kho ng 3km v phía Tây

và cách sông Công kho ng 2 km v phía ông

Khu LHXLCT Sóc S n giai đo n I có t ng di n tích là 83,5 ha, trong đó khu

x lý ch t th i công nghi p có di n tích 5,5 ha; di n tích còn l i đ ph c v công tác

x lý ch t th i r n sinh ho t ( ô chôn l p kho ng 50ha), x lý n c rác phát sinh và

d án đ t rác th i công nghi p phát đi n, khu v n phòng làm vi c cho cán b công

nhân viên Khu LHXLCT Sóc S n giai đo n II có t ng di n tích 73,73ha (khu phía

Nam 36,36 ha, khu phía b c 37,37 ha), hi n đư ti p nh n đ a vào s d ng các ô 1.3,

1.4, 1.5, 1.6, 1.7 và 1.8 thu c khu phía Nam giai đo n II

Hình 1.3 Quy trình v n hành c aăBCLCTRăăNamăS n

BCL Nam S n đ c xây d ng v i nhi m v chính là ti p nh n, x lý ch t

th i r n sinh ho t c a thành ph Hà N i và c a m t s huy n c a các t nh lân c n xung quanh thành ph Hà N i, v n chuy n v bãi và x lý n c r rác theo đúng

quy trình công ngh đ m b o v sinh môi tr ng Bưi rác Nam S n hi n nay có tên

là Công ty TNHH m t thành viên môi tr ng đ th Hà N i – Chi nhánh Nam S n Bưi rác Nam S n đ c thành l p t n m 1999 và đi vào ho t đ ng v i t ng di n

tích g n 85 ha, công su t x lý 4.200 t n rác/ngày đêm, ho t đ ng 24/24h thu gom

rác t 27 đ n v thu gom, v n chuy n rác t i 12 qu n (Ba ình, Hoàn Ki m, Hai Bà

Tr ng, ng a, Thanh Xuân, Hoàng Mai, Tây H , C u Gi y, Nam T Liêm, B c

T Liêm, Long Biên, Hà ông) và 10 huy n (Hoài c, Thanh Trì, Gia Lâm, Mê

Linh, ông Anh, Sóc S n, Ch ng M )

Ngoài ra, m i ngày Nam S n còn ti p nh n hàng ch c t n rác th i công

nghi p, rác th i nguy h i nh v i v n, nh a, d u th i, ch t th i y t , ph i s d ng lò

đ t lo i nh đ hóa r n tr c khi chôn l p

1.3.2 Hi n tr ngăcôngătácăl uăch aăn c rác t i bãi

Hi n tr ng m c n c rác đang l u ch a t i h ch a và các ô chôn l p t i BCL Nam S n nh sau:

B ng 1.1 Hi n tr ng m căn cărácăđangăl uăch a t i h ch a và các ô

H th ng thu gom: Toàn b đáy các ô chôn l p đ u đ c l p đ t các đ ng

ng HDPE D200 đ c l đ t trong rưnh trên đó r i l p đá đ thu gom n c rác đ a

v các gi ng thu gom t p trung có đ t các máy b m n c rác lên đ ng đ ng gom

ch y v h ch a và các tr m x lý

M i ô chôn l p đ c b trí các h nh 3-4m2 đ đ t máy b m n c rác v

tr m x lý n c rác và các ô ch a

Các ô chôn l p đư h p nh t 4, 5, 6, 7 và 8 nên ph ng án thu gom n c r rác

phát sinh t i ô h p nh t này nh sau:

+ Trên m i ô chôn l p đ c xây d ng 2 tr m b m T ng c ng có 10 tr m

đ ng t 5,8m-7,6m Cao đ đ nh c a tr m b m là 21,0m ( ng BTCT trên cùng l p

cho tr m b m cao h n cao đ rác t i đó 1m)

+ S d ng các b m n c rác có các thông s k thu t sau: Q = 4,5l/s; H =

H đi u hòa có s c ch a n c đư x lý dung tích 30.000 m3, t i h này n c

ti p t c đ c làm s ch t nhiên và ch t l ng n c đ c ki m tra tr c khi th i ra môi tr ng

Bãi chôn l p ch t th i r n Nam S n hi n t i đang có 3 tr m x lý n c rác

ho t đ ng v i công su t theo cam k t c th nh sau:

- Tr m Phú i n (Do công ty C ph n u t xây d ng và th ng m i Phú

i n xây d ng): 2000 m3/ngày đêm; đi vào v n hành t n m 2014

- Tr m Nam S n (Do công ty URENCO xây d ng) : 1500 m3/ngày đêm; qua trình đi vào v n hành chia làm 02 giai đo n: n m 2006 và n m 2009

- Tr m Minh c (Do công ty c ph n khoáng s n Minh c xây d ng) :800m3/ngày đêm; đi vào ho t đ ng t n m 2013

Tuy nhiên, công su t th c t c a c 3 nhà máy đ u th p h n so v i công su t

D i đây là các bi u đ th hi n c th công su t x lý th c t c a các tr m

x lý NRR t i BCL Nam S n theo tháng t tháng 1 n m 2015 t i tháng 9

n m 2017:

Hình 1.5 Bi uăđ kh iăl ng x lỦăNRRăn mă2017t iăBCLNamăS n

Hình 1.6 Bi uăđ kh iăl ng x lỦăNRRăn mă2016ăt iăBCLăNamăS n

Hình 1.7 Bi uăđ kh iăl ng x lỦăNRRăn mă2015t i BCL Nam S n

1.4 Tr m x lỦăn cărácăNamăS n

- Tr m x lý n c rác Nam S n bao g m 2 h H 1 đ c xây d ng vào n m

2006 v i công su t thi t k là 500m3/ngày đêm H 2 đ c xây d ng vào n m 2009

v i công su t thi t k là 1000m3/ngày đêm

- V trí ti p giáp c a tr m c th nh sau:

 Phía Tây n m bên c nh h sinh h c

 Phía ông giáp đ ng giao thông n i b và ô chôn l p s 2

 Phía Nam giáp ô chôn l p s 4

 Phía B c g n khu v c tr m cân, h ng đi vào v n phòng URENCO 8

Hình 1.8 V trí c a nhà máy x lỦăNRRăNamăS nătrongăkhuônăviênă

BCLăCTRăNamăS n

Khu v c xây d ng n m trong vùng khí h u B c B v i đ c đi m là khí h u

nhi t đ i gió mùa nóng và m có hai mùa phân bi t là m̀a m a và m̀a khô M̀a

m a tr̀ng v i m̀a gió ông Nam kéo dài t tháng 5 đ n tháng 10 Mùa khô trùng

v i m̀a gió ông B c, kéo dài t tháng 11 đ n tháng 4 n m sau:

đ n tháng 9 v i t n su t 30%

V trí c a tr m

Hình 1.9 Toàn c nh nhà máy nhìn t trên cao

Khu đ t d án có đ a hình t ng đ i b ng ph ng, phía B c, phía ông, phía Nam đ u ti p giáp đ ng bê tông hi n tr ng H ng d c t phía Nam xu ng

phía B c

C n c vào tài li u thu th p đ c trong quá trình kh o sát đ a ch t công trình

ngoài th c đ a, k t h p v i các k t qu thí nghi m trong phòng có th phân chia c u trú đ a t ng c a khu v c kh o sát thành 5 l p t trên xu ng d i nh sau:

L p này g p c hai h khoan v i b dày dao đ ng t 0,2 m ( BH-01 ) ÷ 0,4

m ( BH-02 ) Thành ph n ch y u c a l p bao g m: sét pha l n t p ch t,… Do

thành ph n và tr ng thái không đ ng nh t nên không l y m u thí nghi m

sâu đáy l p và b dày l p ch a xác đ nh do c 2 h khoan k t thúc đ

sâu 30,0m v n thu c l p này Trong quá trình kh o sát đư khoan sâu nh t vào l p

này 16,0m (BH-01)

CH NGăII:ă IăT NG,ăPH MăVIăVÀăPH NGăPHÁPăNGHIÊNăC U 2.1.ă iăt ng và ph m vi nghiên c u

2.2.1.ăPh ngăpháp nghiên c u tài li u

- Thu th p, t ng h p và phân tích các tài li u nghiên c u s n có trong n c

và qu c t v n c r rác và công ngh x lý n c r rác t ho t đ ng chôn l p CTR

đô th đ đánh giá t ng quan, xây d ng c s lý lu n và đánh giá tình hình th c t

- K th a nh ng k t qu s li u c a nh ng nghiên c u đư có các báo cáo d

án, các ch ng trình có liên quan

2.2.2.ăPh ngăphápăđi u tra - kh o sát

Trong ph ng pháp này, ti n hành xem xét quy trình x lý và v n hành tr m

 Quy trình súc r a này c n th c hi n nh sau (r a b ng ch t t y r a):

- R a bình ch a và n p đ y v i dung d ch t y r a loưng và n c

- Súc k b ng n c vòi;

- Súc l i nhi u l n v i l ng n c thích h p;

- X đ b h t n c và đ y n p l i

- Khi t i g n th i đi m l y m u b sung đá l nh vào thùng b o qu n m u

 Quá trình l y m u đ c th c hi n theo các b c sau:

 Tráng d ng c l y m u (t 2-3 l n) b ng chính ngu n n c c n l y

 Ti n hành l y l ng m u phù h p

 S d ng ngay n c c n l y đ tráng các chai đ ng m u (2-3 l n)

 Rót m u vào t ng chai đ m b o l ng m u trong m i chai tràn đ y (tr

tr ng h p l y m u đ phân tích ch tiêu vi sinh v t hay d u m )

 y kín n p chai

 Trong tr ng h p c n axit hóa đ b o qu n m u (áp d ng khi phân tích

ch tiêu COD) ti n hành nh sau:

 Rót m u vào g n đ y chai, dùng gi y đo pH ki m tra nhanh m u n c

 Dùng pipet nh t t dung d ch axit H2SO4đ m đ c

 Tr ng h p pH m u n c t 3-5 nh t 1-2 gi t

 Tr ng h p pH m u n c t 5-9 nh t 3-6 gi t

 Tr ng h p pH m u n c t 9 tr lên nh t 6-13 gi t

 L c nh dung d ch trong chai, ki m tra l i pH c a m u, n u nh h n 2 đ t

yêu c u, tr ng h p pH l n h n 2 ti p t c nh thêm axit

(C n th n trong khi thao tác v i dung d ch axit)

 Ghi đ y đ các thông tin nh n d ng m u lên chai

 Trên chai ch a m u ph i ghi các thông tin sau: Tên m u, s chai

 Ph ng pháp phân tích m u trong phòng thí nghi m:

Các ch tiêu phân tích, trang thi t b ph c v phân tích các m u NRR l y v

t hi n tr ng đ c trình bày c th d i b ng sau:

- Qui chu n Vi t Nam QCVN 40:2011/BTNMT (C t B) – Quy chu n k

thu t qu c gia v n c th i công nghi p

- Quy chu n Vi t Nam QCVN 25:2009/BTNMT (C t B1) – Quy chu n k

thu t qu c gia v n c th i c a bãi chôn l p ch t th i r n

- Quychu n xây d ng Vi t Nam QCXDVN 01 :2008/BXD – Quy ho ch|

xây d ng

- Quy chu n Vi t Nam QCVN 07 :2010/BXD – Quy chu n k thu t qu c gia

các công trình h t ng k thu t đô th

CH NGăIII:ăK TăQU ăNGHIÊNăC UăVÀăTH OăLU N

3.1 Hi n tr ng ho tăđ ng c a nhà máy x lý NRR Nam S n

3.1.1 Thành ph năNRRăđ u vào c a nhà máy

NRR đ c thu gom, d n dòng t các ô chôn l p v h đi u hòa, sau đó NRR

đ c d n t h đi u hòa vào h th ng x lý c a nhà máy ây là ngu n n c đ u

vào chính c a nhà máy Thành ph n c a NRR đ u vào qua th i gian(t tháng 12

n m 2017 đ n tháng 5/2018) đ c th hi n chi ti t d i b ng 3.1

Qua k t qu phân tích chúng tôi nh n th y có m t s v n đ nh sau:

- Toàn b các ch tiêu v kim lo i(Cd, As, Cu, Zn, T ng Cr, Pb) c a n c rác

đ u vào đ u n m trong gi i h n cho phép

- Tuy nhiên, các ch s v BOD5, COD, T ng N, NH4+ trong toàn b các đ t