Đồ án chất thải rắn xử lý nước rỉ rác cho bãi chôn lấp huyện ứng hòa – tp hà nội

Ứng Hòa là một huyện phía nam của Hà Nội, phía bắc giáp huyện Chương Mỹ và Thanh Oai, phía nam giáp huyện Duy Tiên (Hà Nam) và Kim Bảng (Hà Nam), phía tây giáp huyện Mỹ Đức, phía đông giáp huyện Phú Xuyên.

PHẦN I: TỔNG QUAN HUYỆN ỨNG HÒA – TP HÀ NỘI

1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Hình 1.1: Bản đồ hành vị trí địa lý khu vực huyện Ứng Hòa

Ứng Hòa là một huyện phía nam của Hà Nội, phía bắc giáp huyện Chương

Mỹ và Thanh Oai, phía nam giáp huyện Duy Tiên (Hà Nam) và Kim Bảng (Hà Nam),phía tây giáp huyện Mỹ Đức, phía đông giáp huyện Phú Xuyên

Diện tích tự nhiên của toàn huyện là 183,72 km2 Dân số 197.204 người (năm 2016),bình quân 1054 người /km2 Trong huyện có 29 đơn vị hành chính gồm thị trấn Vân Đình

và 28 xã: Cao Thành, Đại Cường, Đại Hùng, Đội Bình, Đông Lỗ, Đồng Tiến, Đồng Tân,Hoa Sơn, Hòa Lâm, Hòa Nam, Hòa Phú, Hòa Xá, Hồng Quang, Kim Đường, Liên Bạt,Lưu Hoàng, Minh Đức, Phù Lưu, Phương Tú, Quảng Phú Cầu, Sơn Công, Tảo DươngVăn, Trầm Lộng, Trung Tú, Trường Thịnh, Vạn Thái, Viên An, Viên Nội

1.1.2 Địa hình

Nhìn chung, địa hình của Ứng Hòa tương đối bằng phẳng Sông Đáy là phân giới tựnhiên phía tây của huyện, đồng thời cũng là giao tuyến phân chia địa hình núi đá vôi vớiđồng bằng chiêm trũng Riêng 2 xã Đội Bình và Hồng Quang thì mỗi xã có một thôn nằmtrong vùng địa hình núi đá vôi

Ứng Hòa có hệ thống thủy lợi tương đối hoàn chỉnh tưới tiêu cho hầu hết diện tíchsản xuất nông nghiệp của huyện Nguồn nước được lấy từ 2 con sông chảy qua huyện làsông Đáy và sông Nhuệ Tuy nhiên, mấy năm gần đây 2 sông này đã bị ô nhiễm nguồnnước do các công trình công nghiệp thải trực tiếp ra sông, đặc biệt là sông Nhuệ.

1.1.3 Khí hậu

Huyện nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với 4 mùa rõ rệt

Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1900 mm, mỗi năm có khoảng 90 – 130ngày mưa Độ ẩm tương đối từ 70% đến 85%, số giờ nắng bình quân khoảng 1400 giờ.Nhiệt độ trung bình 23,3 oC, chênh lệch khá cao giữa các mùa, mùa hè lên tới 36-37 oC,mùa đông có thể xuống tới 9-10 oC

Hướng gió phổ biến mùa Đông là Tây Bắc và Đông Bắc, mùa hè là Đông và ĐôngNam Đặc điểm khí hậu thời tiết với lượng mưa lớn, nhiệt độ cao, ánh sáng dồi dào làđiều kiện thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp

1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

Về kinh tế: Là huyện thuần nông, điểm xuất phát thấp, thời gian gần đây, huyện ỨngHòa đã tập trung chuyển đổi cơ cấu kinh tế, nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp kếthợp với khôi phục ngành nghề truyền thống và phát triển nghề mới, nên năm 2009 tổnggiá trị sản xuất của huyện đạt 905,6 tỷ đồng, vượt 2,7% so với kế hoạch Tốc độ tăngtrưởng đạt 11,2% Số hộ đói nghèo đã giảm được 1.152 hộ (giảm 2,63% so với năm2008)

Về nông nghiệp: Ứng Hòa đã tập trung chỉ đạo nhân rộng các mô hình nông nghiệpgiá trị kinh tế cao nhằm phát huy tối đa hiệu quả giá trị sử dụng đất ở địa phương Đẩymạnh chương trình chuyển đổi cơ cấu vật nuôi, cây trồng, theo các mô hình chuyên canh,

đa canh, nuôi thủy sản (lúa + cá + vịt) Hiện tại, tổng đàn gia súc, gia cầm của huyện duytrì khoảng gần 900.000 con

Đặc biệt, để thực hiện có hiệu quả chương trình phát triển sản xuất nông nghiệp hànghóa, huyện đã quy hoạch 12 điểm với 635ha diện tích trồng rau an toàn tập trung tại các

xã ven sông Đáy

Cùng với chăn nuôi gia súc, gia cầm, một mũi nhọn khác của Ứng Hòa là nuôi trồngthủy sản Năng suất thủy sản trung bình đạt từ 6,2-6,5 tấn cá/ha/năm; cho thu nhập từ 75-

85 triệu đồng/ha/năm; cao gấp 2,5 đến 3 lần so với cấy lúa Nhiều hộ đầu tư vốn lớn chothu nhập lên tới 100-120 triệu đồng/ha/năm

Về công nghiệp: Năm 2009, giá trị sản xuất công nghiệp-tiểu thủ công nghiệp tăng12,9% so với cùng kỳ năm 2008

Về thương mại-dịch vụ: Năm 2009, giá trị thương mại dịch vụ tăng 17,4% so vớicùng kỳ năm 2008 Huyện đã huy động mọi nguồn vốn đầu tư để xây dựng và nâng cấpmột số chợ xã Năm 2010, đưa chợ đầu mối nông sản thuộc trung tâm thương mại thị trấn Page 2

Vân Đình vào khai thác hoạt động kinh doanh đồng thời đa dạng hóa các loại hình dịchvụ.

Về đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng: Huyện đã triển khai 87 dự án đầu tư xây dựng cơbản với tổng vốn trên 550 tỷ đồng Đến nay đã có năm dự án hoàn thành Hiện nay, 100%

số thôn trong huyện đã có điện phục vụ sản xuất và sinh hoạt 837,8 km đường giao thôngkhu vực huyện lỵ đã được trải nhựa, tạo điều kiện cho nhân dân giao lưu kinh tế, pháttriển sản xuất và phục vụ đời sống Dự án đường trục phía nam Hà Nội đi xuyên quahuyện tạo điều kiện thuận lợi phát triển kinh tế

Về làng nghề: Ứng Hòa có một số các làng nghề truyền thống như làng may Trạch Xáthuộc xã Hòa Lâm, làng bún Bặt thuộc xã Liên Bạt, làng đàn Đào Xá thuộc xã Đông Lỗ,làng nghề khảm trai Cao Xá thuộc xã Trung Tú

1.3 Tình hình phát sinh, thu gom, xử lý chất thải rắn trên địa bàn

1.3.1 Tình hình phát sinh khối lượng và thành phần chất thải rắn

 Chất thải rắn sinh hoạt

Bảng 1.2: Định mức phát thải CTR sinh hoạt

Loại đô thị

Định mức(kg/ng.ngđ) Khả năng thugom(%) Định mức(kg/ng.ngđ) Khả năng thugom(%)

 Chất thải rắn y tế

Dự báo chất thải rắn y tế dựa trên cơ sở số giường bệnh Tỷ trọng CTR y tế khoảng

150 kg/m3, độ ẩm 37% - 42% Chất thải rắn y tế chiếm 2,5% CTR sinh hoạt toàn đô thị.CTR nguy hại thường chiếm 25% CTR y tế

 Chất thải rắn công nghiệp

CTR công nghiệp khoảng 15% - 16% khối lượng CTR đô thị Trong đó, CTR côngnghiệp nguy hại chiếm 30% - 45% Khi quy hoạch đến 2035, có thể dự báo khối lượngCTR công nghiệp chiếm khoảng 20% so với toàn bộ CTR đô thị hoặc chiếm 32% so vớiCTR sinh hoạt đô thị

1.3.2 Hiện trạng phân loại, tái chế và tái sử dụng CTR

Phân loại: Việc phân loại rác mang lại giá trị kinh tế ( những chất có thể tái chế ) đãđược thực hiện thường xuyên bởi người dân và những công nhân thu gom rác

Tái chế và tái sử dụng CTR: Trên địa bàn tỉnh chưa thực hiện việc tái chế, tái sửdụng CTR sinh hoạt Những chất thải có khả năng tái chế do người dân và công nhân vệsinh môi trường thu gom, phân loại rồi chuyển đến các cơ sở tái chế không chính thức(các đại lý mua, bán phế liệu)

PHẦN II: ƯỚC TÍNH LƯỢNG CHẤT THẢI RẮN PHÁT SINH CỦA HUYỆN ỨNG HÒA TỪ NĂM 2017- 2035

2.1 Ước tính lượng chất thải phát sinh đến năm 2035

2.1.1 Lượng rác thải sinh hoạt phát sinh trong từng gia đình

Trong đó: P là tỷ lệ thu gom (%)

Bảng 2.1: Bảng dự báo lượng rác thải sinh hoạt phát sinh từ 2016 – 2035

người.ngày)

(người)

Lượng rác thải phát sinh (tấn/

năm)

Tỷ lệ thu gom rác thải(%)

Lượng rác được thu gom (tấn)

Trong đó thành phần nguy hại chiếm 10 – 25% Chọn thành phần nguy hại chiếm25% =>Rytknh và Rytnh

Bảng 2.2: Bảng dự báo lượng rác thải y tế phát sinh từ 2017 – 2035

(giường)

Lượng ctr phát sinh (kg/

gb.ngày)

Tỉ lệ thu gom ctr (%)

Lượng CTR y

tế thu gom (tấn)

Lượng CTR

y tế nguy hại

Trong đó thành phần nguy hại chiếm 10 – 25%:

2.1.3 Lượng chất thải rắn công nghiêp phát sinh

Lượng chất thải rắn công nghiệp phát sinh thường chiếm 5 – 20% chất thải rắn sinhhoạt R CN(n1) (5 10%)  R SH( ) (1n  q cn)p cn

Trong đó: Rcn(n+1) là chất thải rắn năm thứ n +1

Rsh (n) là CTR sinh hoạt năm thứ nqcn : tỷ lệ tăng trưởng công nghiệp (%)pcn : tỷ lệ thu gom (%)

Chất thải rắn nguy hại chiếm 20 % tổng lượng chất thải công nghiệp

Page 6

Bảng 2.3 : Dự báo lượng rác CN phát sinh từ 2017 – 2035

Tốc độ tăng trưởng (%)

Tỉ lệ thu gom CTR (%)

Lượng rác thải CN (tấn/năm)

Lượng CTR CN nguy hại (tấn/năm)

2.1.4 Chất thải rắn thương mại – dịch vụ

Chất thải rắn thương mại phát sinh thường chiếm từ 1 – 5% của chất thải rắn sinhhoạt

( 1) (1 5%) ( ) (1 )

R n   R n  q p

Trong đó : Rdv(n+1) chất thải rắn thương mại dịch vụ phát sinh năm thứ n + 1

Rsh(n) : chất thải rắn sinh hoạt phát sinh năm thứ nqdv : Tỷ lệ tăng trưởng (%)

Tốc độ tăng trưởng (%)

Tỉ lệ thu gom CTR (%)

2.2 Tổng lượng chất thải tính toán.

Từ các kết quả ta tính được tổng lượng chất thải rắn cần được xử lý tính đến năm 2035 là:

R đt=R sh+R cn (khôngnguy hại)+R yt (khôngnguy hại)+Rdv

R nguy hại=R cn(nguy hại)+R yt (nguy hại)

Khối lượng chất thải công nghiệp nguy hại

Khối lượng CTR y

tế nguy hại

Khối lượng CTR y

tế không nguy hại

Khối lượng CTR dịch vụ

Tổng lượng chất thải rắn cần xử lí

Rdt Rnguy hại

2017 46757,9 4602,84 1150,71 26,56 79,69 3091,86 54532,25

3118,4 3 2018

5 7 2030

PHẦN 3 : THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH

3.1 Lựa chọn địa điểm ô chôn lấp.

Địa điểm được lựa chọn để xây dựng bãi chôn lấp là tại: xã Hòa Nam, huyện Ứng Hòa,thành phố Hà Nội

Page 10

3.2 Thiết kế ô chôn lấp

Trong rác thải thu gom, rác sinh hoạt, công nghiệp, y tế, dịch vụ thì có một số loại rác cóthể thu hồi được như kim loại, nhựa, thủy tinh vv… để đem đi tái chế sử dụng lại được,một phần lượng rác sẽ được đốt Cụ thể các thành phần như sau: lượng rác tái chế khoảng5%, lượng rác sử dụng đốt khoảng 10%, còn lại là rác hữu cơ 42%, rác thành phần kháckhông thể tái chế sử dụng được là 43% Lượng rác hữu cơ sử dụng làm phân hữu cơ đangcòn hạn chế chỉ khoảng 5% là được sử dụng Như vậy lượng rác thực tế mang đi chôn lấpchỉ khoảng 80% lượng rác thu gom được

Khối lượng chất thải rắn chôn lấp từ năm 2017 - 2035 là 2671206,57 tấn và thờigian sử dụng bãi chôn lấp là 19 năm Vì vậy sẽ xây dựng 7 ô chôn lấp với diện tích khácnhau Các hố chôn sẽ luân phiên sử dụng theo thứ tự từ 1 đến 7.Với khối lượng chôn ráccủa mỗi ô chôn lấp sẽ được lấy tối đa là tổng của 3 năm liên tiếp Do đó thời gian vậnhành mỗi ô là từ 2-3 năm, tùy theo khối lượng của tưng năm ( Đảm bảo vì thời gian vậnhành bãi từ 1-3 năm) Riêng chất thải nguy hại và chất thải y tế sẽ được đem đi đốt đểđảm bảo an toàn

Thiết kế ô chôn lấp thứ 1:

 Khối lượng rác đem chôn lấp ở ô thứ 1:

Năm Khốichôn lấp (tấn)lượng CTR

2017 43625,80

2018 44281,14

2019 44946,35Tổng 132853,30

 Thể tích rác đem chôn:

V= G ρ=132853,30

0,68 =195372,50(m3)Trong đó: G: Khối lượng rác đem chôn =132853,30 tấn

ρ: Khối lượng riêng của chất thải rắn = 0,68(tấn/m3)

Trong đó: D : Chiều cao của ô chôn lấp = 18m ( Giới hạn: 15m<D< 25m)

dr: Chiều cao lớp rác = 0,6m ( Giới hạn 0,45-0,6 m,Bài giảng: Thiết kế kiểmsoát chất thải rắn, TS Phạm Thị Ngọc Lan, Đại học Thủy Lợi)

ddp: Chiều cao đất phủ = 0,3 m ( Giới hạn từ 0,15 – 0,3m, Bài giảng: Thiết kếkiểm soát chất thải rắn, TS Phạm Thị Ngọc Lan, Đại học Thủy Lợi)

Thiết kế các ô chôn lấp nửa chìm, nửa nổi: với chiều sâu phần chìm là 3m, phần nổi

là 15m Hố chôn lấp có dạng hình chóp cụt đều, có các mặt cắt ngang là hình chữ nhật.Với hệ số mái m=2

r dp

D L

 Thể tích phần chìm của ô chôn lấp:

Vc = 16hc[ab+(a+a1)(b+b1)+a1b1] = 16 3[200b + (200+188)(b+b-12) + 188(b-12)]Trong đó:

hc: Chiều sâu hố chôn lấp = 3m

a: Chiều dài cạnh lớn nhất, chọn a=200 m

hn: Chiều sâu hố chôn lấp = 15m

a: Chiều dài cạnh lớn nhất, chọn a=200m

Kíchthướcmặtchìm ôchôn

Kíchthướcmặt nổi

ô chônlấp

Chiềucaophầnchìm(m)

Chiềucaophầnnổi (m)

Tổng thểtích thực (m3)

Diệntích mặtđất hữudụng(m2)

lấp (m)

lấp (m)

=>Tính toán tương tự với các ô chôn lấp khác:

Bảng: Thông số thiết kế các ô chôn lấp của bãi chôn lấp

Giai đoạn Ô

chônlấp

Lượng rácchôn lấp Cạnh đáylớn của ô

chôn lấp(m)

Cạnh đáydưới của ôchôn lấp(m)

Cạnh đáytrên của ôchôn lấp (m)

Diệntíchmặt đấthữudụng(m2)

 Tổng diện tích bãi chôn lấp = 151400 + 30280 =181680 (m2)

= > Vậy thiết kế bãi chôn lấp có kích thước:Lx B= 840 x 400m

Vậy diện tích tổng của bãi chôn lấp:S= 182000 (m2)=18,2 ha

3.3 Tính lượng nước rỉ rác

3.3.1 Cơ sở lý thuyết của sự hình thành nước rác

Nước rỉ rác là lượng nước bẩn thấm qua lớp rác của các ô chôn lấp, kéo theo cácchất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất ở dưới bãi chôn lấp

Nước rác được hình thành trong quá trình chôn lấp vận hành bãi rác là do:

- Bản thân rác có độ ẩm

Page 14

- Mực nước ngầm có thể dâng lên và vào các ô chôn lấp, nước có thể vào các ôchôn rác qua lớp cạnh của ô rác.

- Nước từ các khu khác chảy qua có thể thấm vào rác

- Nước mưa rơi xuống khu vực ô chôn lấp trước khi phủ đất, trước và sau khiđóng cửa ô chôn lấp

- Nước do tưới dung dịch EM và các phế phẩm khác

3.3.2 Tính toán lượng nước rác

Sử dụng công thức tính toán lượng rỉ rác nước rác:

Tính toán lượng nước rò rỉ theo mô hình vận chuyển 1 chiều của nước rò rỉ xuyênqua lớp rác nén và đất bao phủ như sau:

C=M∗(W1−W2)+[P∗(1−R)−E]∗A

Trong đó:

+ C là lưu lượng nước rò rỉ sinh ra trong bãi rác (m3/ngày¿

+ M là khối lượng rác trung bình ngày ( tấn/ngày)

+ W2 là độ ẩm của rác sau khi nén (%) W2=25 %

+ W1 là độ ẩm của rác trước khi nén (%) W1=60 %

+ P là lượng mưa ngày trong tháng lớn nhất (mm/ngày) P=400mm/ngày

+ R là hệ số thoát nước bề mặt Đất sét pha cát chọn R=0.15

+ E là lượng bốc hơi lấy bằng 5mm/ngày ( thường 5-6mm/ngày)

+ A là diện tích chôn rác mỗi ngày (m2

¿

Ta có bảng lưu lượng nước rỉ rác như sau:

BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC RÁC

S (m2)

Diệntíchchônlấpmỗingày

Độẩmcủarácsaukhi

Độẩmcủaráctrướckhi

Hệ sốthoátnướcbềmặtR

Lượngbốchơi/

ngàyE

Lượngmưangàytrongthánglớn

Lưu lượngnước rò rỉC

nénW2

nénW1

nhấtP

3.4 Thiết kế hệ thống thu gom nước rỉ rác

3.4.1 Nguyên tắc thiết kế hệ thống thu gom nước rác

Hệ thống thu gom nước rác: sử dụng lớp chống thấm nước rác sẽ được giữ lại trongbãi chôn lấp và phải được thu gom triệt để nếu không nó sẽ chảy tràn ra cạnh của lớpchống thấm Bãi chôn lấp rác thải hợp vệ sinh cần phải có 1 hệ thống thu gom nước rác từđáy ô chôn lấp và được tập trung dẫn về nơi xử lý trước khi xả ra ngoài Hệ thống thugom này bao gồm: tầng thu nước rác và mạng lưới ống thu gom, hố thu nước rác

Tầng thu gom nước rác:

+ Được điền đầy bằng cuội sỏi, được bao phủ lên trên bằng lớp vải địa kỹ thuật đểngăn chặn sự xâm nhập của bụi mịn và rãnh thu gom và cuối cùng là ống thu gom nướcrác

Page 16

+ Tầng thu thu gom nước rác được đặt ở đáy bãi chôn lấp và thành bãi chôn lấp trêntầng chống thấm của bãi chôn lấp.

+ Lớp lọc bao quanh đường ống bằng cát thô có ít nhất 5% khối lượng các hạt cóđường kính 0,075mm

+ Thiết kế bãi chôn lấp dùng lớp lót đáy và màng nhân tạo tổng hợp

+ Hệ thống thu gom nước rác phải được lắp đặt và thiết kế để hạn chế đến mức thấpnhất sự tồn đọng của nước rác ở dưới đáy bãi chôn lấp

+ Hệ thống đảm bảo chống thấm tốt ở đáy và hai bên thành để hạn chế rò rỉ xuốngtầng nước ngầm và nước mặt

Hệ thống ống thu gom nước rác phải tuân thủ theo nguyên tắc:

+ Thông thường người ta sử dụng những ống được đục lỗ từ 15 – 20 cm có độ bền

vững về mặt cấu trúc khi đặt ở bất cứ độ sâu nào trong bãi chôn lấp

Mạng lưới ống thu nước rác được đặt bên trong tầng thu nước rác Mạng lưới đườngống thu nước rác này phải đáp ứng yêu cầu sau:

+ Có thành bên trong nhẵn và đường kính tối thiểu là 150 mm

+ Có độ dốc tối thiểu là 1%

+ Cứ 100mm ống thu gom nước rác sẽ khoan 1 lỗ thoát nước, các lỗ khoan được khoantrên nửa chu vi phía trên của các ống thu gom, khoảng cách giữa các lỗ khoan là 6mm+ Các ống thu gom thường đặt cách nhau 6m

+ Sử dụng hệ thống nhiều ống thu gom nước rò rỉ sẽ đảm bảo loại bỏ nước rỉ rác từ đáyBCL

Hố thu nước rác

+ Các hố thu nước rác nên thiết kế đủ dung tích để chứa nước rác trong một thời gian

( thường từ 1 – 3 ngày ) trong suốt mùa mà lượng nước rác đạt tới đỉnh Dung tích sẽ phụthuộc vào tần số bơm nước và lưu lượng tối đa cho phép đối với nhà máy xử lý

+ Cả 2 loại hố thu nước rác tường đơn và tường kép đều có thể sử dụng Các bể chứanước rác tường đơn nên đặt vào giữa một lớp bọc màng đất sét hay màng nhân tạo