Tính lượng nước rác sinh ra trên 1 m 2 bề mặtTa có thể tính lượng nước rác sinh ra trên 1 m2 bề mặt theo phương trình cân bằng nứơc sau: + Đối với năm đầu tiên chôn lấp rác: Gn,rác = Gn
Trang 1Tính lượng nước rác sinh ra trên 1 m 2 bề mặt
Ta có thể tính lượng nước rác sinh ra trên 1 m2 bề mặt theo phương trình cân bằng nứơc sau:
+ Đối với năm đầu tiên chôn lấp rác:
Gn,rác = Gn,mưa + G,ẩm – Gn,tiêuhao – Gn,bayhơi – Gn,giữ
Trong đó:
Gn,rác – khối lượng rác sinh ra,Kg
Gn,giữ - khối lượng nước giữ lại trong rác, Kg
G,ẩm – Khối lượng ẩm của rác đem chôn lấp, Kg
Gn,mưa - Lượng nước mưa ngấm vào 1 m2 bề mặt ô chôn lấp rác,Kg
Gn,tiêuhao - Lượng nước tiêu hao cho việc hình thành khí gas,Kg
Gn,bayhơi - Lượng nước bay hơi theo khí bãi rác,Kg
+ đối với các năm thứ i sau khi chôn lấp rác đó đã đầy:
Gn,rác,i = Gn,mưa,i – Gn,tiêuhao,i – Gn,bayhơi,i + Gn,giữ
Để xác định toàn bộ lượng nước rác sinh ra trong một ô chôn lấp rác trong 1 m2bề mặt ta cần xác định các số liệu sau:
- lượng rác khô và lượng rác ẩm chứa trong rác tại các ô chôn lấp rác tính trên 1 m2 bề mặt
- Lượng vật liệu phủ trong ô chôn lấp rác tính theo 1 m2 bề mặt
- Lượng nứơc mưa ngấm vào 1 m2 bề mặt ô chôn lấp rác
- Lượng nước tiêu hao cho việc hình thành khí gas
- Lượng nước bay hơi theo khí bãi rác
Ta tính được thành phần ẩm trong rác qua thành phần ẩm của các chất hữu cơ theo
công thức:
%ẩm = Gi độ ẩm i (%)/100 Gi: trọng lượng của thành phần chất thải i (kg/tấn rác) Ví dụ: giấy, thủy tinh,
Độ ẩm i: độ ẩm của thành phần chất thải i (%)
Grác,ẩm = % ẩm mrac/100 (kg) Với mrac là khối lượng rác được chứa trong 1 m2 bề mặt bãi chôn lấp
Grác,khô = mrac - Grác,ẩm (kg)
Trang 2Lượng nước mưa có thể bị giữ lại trong các lớp phủ trung gian khi có mưa là
Mẩm,giữ = (FC-PWP) độ dày lớp phủ
FC (field capacity): hệ số dung tích chứa của lớp phủ;
PWP (permanent wilting point): khả năng chứa giảm dần theo thời gian
Xác định lượng nước mưa có thể ngấm vào trong ô chôn lấp rác.
Dựa vào các hệ số trên ta có tính được lượng ẩm ngấm vào trong rác theo công thức sau:
PER = P- R- ET Trong đó:
PER: Khả năng ngấm qua sau khi tính đến hao hụt ẩm ở lớp phủ (mm) P- là lượng mưa rơi trên diện tích khu chôn lấp rác, mm
ET - là lượng nước bay hơi, mm
R – Lượng nước thoát trên bề mặt, mm
Thông thường thì R = 0,15P
Theo số liệu thuỷ văn của trạm địa phương
Khối lượng nứơc mưa ngấm qua 1 m2 bề mặt là:
Gn,mưa = Vmưa NƯƠC (m/m2bề mặt/năm) Với NƯƠC = 997 kg/m3 ở 25 oC
Vmưa = PER x 1 m2 (Thể tích nước mưa chứa trong ô chôn lấp rác tính theo 1 m2bề mặt)
Xác định lượng nước tiêu hao cho việc hình thành khí gas:
Lượng nước tiêu hao cho các phản ứng phân huỷ chất hữu cơ trong rác có thể được tính theo lượng nước tiêu hao đối với 1kg rác phân huỷ nhanh RBW
CxHyOzN + aH2O = bCH4 + c.CO2 + NH3
A B Lượng nước tiêu hao cho phản ứng phân huỷ 1 kg rác RBW là:
Gn,tiêuhao = (1 x B)/ A (Kg nước/kgRBW)
Trang 3= (Gn,tiêuhao/ lượng khí sinh ra đối với 1 kg chất khô theo RBW)/ % RBW trong rác
chôn lấp được phân huỷ (Kg/m3) Việc tạo khí từ SBW là rất ít và lâu nên lượng khí sinh ra là không đáng kể, có thể
bỏ qua
Tính lượng hơi nước có trong khí bãi rác:
Do khí bãi rác được giải thích là khí bão hoà hơi nước, cho nên lượng hơi nước có trong khí bãi rác chính là lượng hơi nước bão hoà trong khí
Theo công thức
P.V = n.R.T
Trong đó:
P: áp suất hơi nước ở nhiệt độ T= 50oC và P= 92,51 mmHg
V thể tích khí,m3 n- số mol nước
R- Hằng số khí lý tưởng, bằng 0,082 atm/kmol.K T- Nhiệt độ của khí,T = 3230K
Cân bằng nước cho ô chôn rác trong các năm
Tính khối lượng riêng của khí bãi rác:
Khối lượng riêng của khí gas được tính theo công thức sau:
hh = V1S1 + V2.S2
Trong đó : V1,V2 – Nồng độ các cấu tử theo thể tích trong hỗn hợp S1,S2 – Khối lượng riêng của các cấu tử, kg/m3
Do trong khí ga chủ yếu chứa CH4 và CO2 nên ta có thể coi như khí gas chỉ chứa 2 khí này
Khối lượng riêng của khí được tính theo công thức sau:
Po
P T
M 273
4 , 22
Trong đó: M – Khối lượng mol của khí (CH4 và CO2), kg/mol
T – Nhiệt độ khí gas (50oC),oK
Trang 4P, Po - áp suất của khí ở điều kiện làm việc và điều kiện tiêu chuẩn
Cân bằng nước cho ô 1 trong năm thứ nhất :
1 Tính lượng sinh ra trên 1 m2 trong năm đầu khi vận hành
Thể tích khí gas sinh ra trên 1 m2 trong năm đầu:
VK,1,1= mrácx Mức sinh khí năm 1
Khối lượng khí gas sinh ra là:
Gk,1,1 = VK,1,1 x khối lượng riêng của khí gas
2 Tính lượng nước tiêu hao cho việc tạo khí gas
Gn,th,1,1= VK,1,1xGn,th
3 Tính lượng hơi nước trong khí
Gn,k1,1 = VK,1,1x Ghn,khí
4 Tính lượng nước có trong rác
Gnr,1,1= Gẩm + Gmưa
5 Tính lượng rác khô trên 1 m2 bề mặt ô rác
Grác,khô,1,1 = Grác,khô - (Gk,1,1- Gn,T,1,1)
6 Khối lượng trung bình của rác
GTB= (Gn,r,1,1+ Grác, khô,1,1)/2 +mphủ
7 Tính hệ số dung tích chứa:
FC = 0,6 – 0,55 x W W
10000
Trong đó: W = Gtb : Khối lượng trung bình của rác tại ô số 1 năm thứ nhất (kg)
8.Tính lượng nước giữ lại trong rác
Gn,giữ,1,1 = Grác,khô,1,1 x FC
9 Tính lượng nước rác sinh ra
Gnươcrac,1,1 = Gnr,1,1 – Gn,giữ,1,1
Trang 5Gô1,1 = Gráckhô,1,1 + Gnước giữ,1,1 + mPHU
mPHU là khối lượng vật liệu phủ cần để chôn trên 1 m2 bề mặt
mPHU = Schon Mphu Khối lượng vật liệu phủ cần để chôn lấp chất thải cho toàn bộ BCL là
MPHU
Viết cân bằng nước cho ô thứ nhất trong năm thứ 2:
1.Tính lượng sinh ra trên 1 m2 trong năm thứ 2 khi vận hành
Thể tích khí gas sinh ra trên 1 m2 trong thứ 2:
VK,1,2= Grác,1,1 x Mức sinh khí năm 2 (m3)
Khối lượng khí gas sinh ra là:
Gk,1,1 = VK,1,2 x khối lượng riêng của khí gas (kg)
2 Tính lượng nước tiêu hao cho việc tạo khí gas
Gn,th,1,2= VK,1,2x Gn,th (kg)
3 Tính lượng hơi nước trong khí
Gnước,k1,2 = VK,1,2x Ghn,khí (kg)
4.Tính lượng nước có trong rác
Gnr,1,2= Gnướcgiữ1,1 + mMƯA + Gnướctiêuhao1,2 – Ghơinướckhô1,2 (kg)
5 Tính lượng rác khô còn lại
Grác,khô,1,2 = Grác,khô,1,1 - (Gk,1,2- Gtiêu hao1,2) (kg)
6 Khối lượng trung bình của rác
GTB= (Gn,r,1,2+ Grác, khô,1,2)/2 +mphủ (kg)
7 Tính hệ số dung tích chứa:
FC = 0,6 – 0,55 x W W
10000
8.Tính lượng nước giữ lại trong rác
Gn,giữ,1,2 = Grác,khô,1,2 x FC (tấn)
9 Tính lượng nước rác sinh ra
Gnươcrac,1,2 = Gnr,1,2 – Gn,giữ,1,2 (kg)
10 Tính tổng khối lượng chứa trên 1 m2 trong ô chôn lấp rác của năm thứ 2
Trang 6Gô1,2 = Gráckhô,1,2 + Gnước giữ,1,2 + mPHU (kg) Bằng các phương pháp trên ta tính được lượng rác sinh ra trong các năm tiếp theo của một
ô chôn lấp rác và toàn cả bãi chôn lấp rác