Trong quá trình vận hành bãi chôn lấp, có các nguồn phát sinh gây ô nhiễm môi trường không khí như sau:
Khí thải phát sinh từ bãi rác do quá trình phân huỷ rác, chủ yếu bao gồm các khí CH4, CO2, NH3, H2
Khí thải và bụi phát sinh từ các phương tiện giao thông vận tải, bao gồm SO
S…
x, NOx
Bụi, cát do hoạt động san ủi, đầm nén , CO, THC…
Nấm mốc, bào tử phát sinh từ bãi chôn lấp phát tán vào môi trường
Tiếng ồn và rung động do các phương tiện giao thông vận tải
Trong đó, khí thải phát sinh từ bãi rác là hợp phần chính gây ô nhiễm môi trường không khí trong khu vực và các vùng phụ cận.
* Khí thải phát sinh từ bãi rác
Bãi chôn lấp rác là một lò phản ứng sinh hoá mà sản phẩm là nuớc rò rỉ và khí bãi rác. Một phần chất hữu cơ trong tổng lượng chất thải rắn được mang đi chôn lấp có khả năng phân hủy sinh học và tạo thành khí bãi rác. Phản ứng phân hủy kỵ khí chất thải rắn trong bãi chôn lấp diễn ra như sau:
Thành phần các khí sinh ra từ bãi rác bao gồm NH3, CO2, CO, H2, H2S, CH4, N2, O2
Bảng 2.6 Thành phần các khi từ bãi rác , theo tỷ lệ được trình bày trong bảng sau:
Thành phần % (thể tích khô)
CH4 45-60
CO2 40-60
N2 2-5
O2 0,1 – 1,0
Mercaptan, hợp chất chứa lưu huỳnh 0– 1,0
NH3 0,1 – 1,0
H2 0 – 0,2
CO 0 – 0,2
Các khí khác 0,01 – 0,6
[Nguồn : Tchobanoglous và cộng sự, 1993.]
Mặc dù các khí được phát tán vào trongkhông khí, nhưng thông thường thì hàm lượng của hỗn hợp CH4 và CO2 thường lên đến 40% ở khoảng cách chiều cao 120m tính từ mép bãi chôn lấp. Đối với những bãi chôn lấp không có hệ thống thu khí thì chiều cao này có thể tăng lên, tùy theo đặc tính của vật liệu che phủ bãi rác và môi
vi sinh vật
Chất hữu cơ + H2O Chất hữu cơ đã bị + CH4 + CO2 + khí khác phân hủy sinh học
trường khí quyển khu vực xung quanh. Nếu không được thông thoáng hợp lý, CH4
* Ước tính lượng khí thải sinh ra từ bãi chôn lấp:
có thể tích tụ lại trong các công trình kiến trúc gần đó.
Việc tính toán lượng khí thải từ bãi chôn lấp chất thải rắn là khá khó khăn vì thành phần rác không đều theo thời gian, các quá trình sinh – lý – hoá xảy ra khá phức tạp,… Do đó, căn cứ theo các điều tra về thành phần và đặc tính chung của rác thải sinh hoạt TP CHM và ước lượng thông qua một số giả thiết sát với thực tế [5]:
Thành phần rác không thay đổi theo thời gian
Chất hữu cơ có thể phân huỷ trong rác chiếm 85%
Công thức hoá học rác phân huỷ nhanh là C25H39O16
Công thức hoá học rác phân huỷ chậm là C
N= 609
23H35O10 Ta có phương trình phản ứng phân huỷ như sau:
N = 485
C25H39O16N + 8H2O 13CH4 + 12CO2 + NH3
C23H35O10N + 10 H2O 13 CH4 + 10 CO2 + NH3
Ở điều kiện tiêu chuẩn khối lượng riêng của CO2 = 1,9765 kg/m3 và CH4 = 0,7181 kg/m3
Từ phơng trình phản ứng cho thấy: với 1 tấn chất thải rắn khi được chôn lấp, tổng lượng khí CH
. Ta có :
4 và CO2 sinh ra từ chất hữu cơ phân hủy nhanh là 209,216 m3/tấn và chất hữu cơ phân hủy chậm là 93,942 m3/tấn (trong đó, lượng CH4
Như vậy, tổng lượng khí sinh ra trong 1 tấn rác tươi là : 303,16 m chiếm 53,46%
tổng lượng khí sinh ra).
3/tấn, trong đo CH4 chiếm khoảng 53,46% (162,068 m3). Tuy nhiên, trên thực tế hiệu suất phản ứng và thu gom chỉ đạt 80% nên lượng khí CH4 thu được là 130m3.
609 128 208 528 17
17 440
180 208 485
* Các yếu tố quan trọng trong quá trình hình thành khí gas
Việc phân hủy chất hữu cơ bằng quá trình vi sinh vật trong điều kiện kỵ khí sẽ dẫn đến việc hình thành gas (khí). Thành phần quan trọng nhất của gas được phát sinh gồm có methan và Cacbonic. Sự chuyển tổi từ rác thành gas được xác định thông qua một số yếu tố quan trọng như sau :
Vật liệu thô : Ảnh hưởng rộng lớn của tỷ lệ sản xuất gas là thành phần và sự phân phối thành phần chất hữu cơ trong rác. Nếu có quá nhiều vật liệu gỗ trong rác, tỷ lệ phân hủy sẽ giảm. Kết quả là sự sản xuất gas chậm lại. Quá trình phân hủy có thể kéo dài từ vài ngày đến vài chục năm.
Độ ẩm :Nước tồn đọng trong rác thể hiện vai trò quan trọng. Phân hủy vi sinh dĩ nhiên được giữ lại và rác được làm đồng nhất thông qua lượng nước hiện diện. Do đó lượng nước rỉ thường xuyên nên được bơm trở lại bãi chôn lấp.
Nhiệt độ : Nhiệt độ ổn định cần thiết cho quá trình kỵ khí. Nhiệt độ này khoảng giữa 30 - 35°C.
Độ axit : Nếu độ pH thấp hơn 5 hoặc cao hơn 8,5 việc sản xuất methan sẽ giảm xuống. Nghiên cứu cho thấy độ pH từ 6 đến 8 là tốt nhất cho việc hình thành khí methan.