69
Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn Mục lục Mục lục....................................................1 A. Vài nét tổng quan về bãi chôn lấp hợp vệ sinh...........4 I. Khái niệm bãi chôn lấp hợp vệ sinh....................4 II. Ưu - nhược điểm của bãi chôn lấp hợp vệ sinh.........4 II.1. Ưu điểm..........................................4 II.2. Nhược điểm.......................................5 B. Tính toán và thiết kế bãi chôn lấp......................6 I. Tính toán lượng chất thải rắn cần xử lý...............6 I.1. Tình hình phát triển của dân số...................6 I.2. Tính toán lượng chất thải rắn phát sinh trong giai đoạn 2007 – 2036.......................................7 I.2.1. Lượng chất thải rắn sinh hoạt...................7 I.2.2. Lượng chất thải rắn công nghiệp................10 I.2.3. Lượng chất thải rắn y tế.......................13 II. Các phương pháp thu gom và xử lý chất thải rắn đô thị ........................................................18 II.1. Các phương pháp thu gom chất thải rắn...........18 II.2. Một số phương pháp xử lý chất thải rắn được sử dụng..................................................21 II.2.1. Phương pháp hóa học...........................21 II.2.2. Phương pháp sinh học..........................22 II.2.3. Phương pháp tái chế...........................23 III. Thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn................25 III.1. Các yêu cầu về bãi chôn lấp....................25 III.1.1. Nguyên tắc chung khi thiết kế bãi chôn lấp. . .25 III.1.2. Yêu cầu khi lựa chọn địa điểm bãi chôn lấp và quy mô bãi chôn lấp...................................26 III.1.3. Các công trình đơn vị trong bãi chôn lấp.....27 III.2. Thiết kế kỹ thuật bãi chôn lấp.................28 III.2.1. Thiết kế ô chôn lấp..........................28 Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 1

CTR (Thuyet Minh)

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Mục lụcMục lục................................................................................................................................1A. Vài nét tổng quan về bãi chôn lấp hợp vệ sinh...........................................................4

I. Khái niệm bãi chôn lấp hợp vệ sinh.............................................................................4II. Ưu - nhược điểm của bãi chôn lấp hợp vệ sinh..........................................................4

II.1. Ưu điểm...............................................................................................................4II.2. Nhược điểm.........................................................................................................5

B. Tính toán và thiết kế bãi chôn lấp...............................................................................6I. Tính toán lượng chất thải rắn cần xử lý.......................................................................6

I.1. Tình hình phát triển của dân số.............................................................................6I.2. Tính toán lượng chất thải rắn phát sinh trong giai đoạn 2007 – 2036..................7I.2.1. Lượng chất thải rắn sinh hoạt............................................................................7I.2.2. Lượng chất thải rắn công nghiệp.....................................................................10I.2.3. Lượng chất thải rắn y tế...................................................................................13

II. Các phương pháp thu gom và xử lý chất thải rắn đô thị...........................................18II.1. Các phương pháp thu gom chất thải rắn............................................................18II.2. Một số phương pháp xử lý chất thải rắn được sử dụng.....................................21II.2.1. Phương pháp hóa học.....................................................................................21II.2.2. Phương pháp sinh học....................................................................................22II.2.3. Phương pháp tái chế.......................................................................................23

III. Thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn...........................................................................25III.1. Các yêu cầu về bãi chôn lấp.............................................................................25III.1.1. Nguyên tắc chung khi thiết kế bãi chôn lấp..................................................25III.1.2. Yêu cầu khi lựa chọn địa điểm bãi chôn lấp và quy mô bãi chôn lấp...........26III.1.3. Các công trình đơn vị trong bãi chôn lấp......................................................27III.2. Thiết kế kỹ thuật bãi chôn lấp..........................................................................28III.2.1. Thiết kế ô chôn lấp........................................................................................28III.2.2. Quy mô bãi chôn lấp.....................................................................................33III.2.3. Các giai đoạn vận hành bãi chôn lấp.............................................................35III.2.4. Thiết kế lớp lót đáy và lớp phủ bề mặt..........................................................36III.2.5.Thiết kế lớp phủ trung gian............................................................................39III.2.6. Chống thấm cho (thành) vách ô chôn lấp......................................................40III.2.7. Hệ thống thu gom nước mặt..........................................................................41III.2.8. Nước rác - hệ thống thu gom và xử lý nước rác...........................................42III.2.8.1. Nước rác.....................................................................................................42

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 1

Page 2: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

III.2.8.2. Hệ thống thu gom và xử lý nước rác..........................................................44III.2.9. Khí rác - hệ thống thu gom và xử lý khí rác.................................................48III.2.9.1. Khí rác........................................................................................................48III.2.9.2. Hệ thống thu gom và xử lý khí rác.............................................................48III.2.10. Các công trình phụ trợ.................................................................................49

C. Tài liệu tham khảo.........................................................................................................52

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 2

Page 3: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Ngày 7.11.2006, Việt Nam chính thức là thành viên của tổ chức thương mại thế giới (WTO), sự kiện này đã đánh dấu một bước ngoặt rất lớn của nền kinh tế Việt Nam. Đó là sự công nhận của thế giới đối với nền kinh tế năng động của Việt Nam trong gần 1 thập kỷ qua - sự công nhận mang lại rất nhiều thuận lợi nhưng cũng không ít khó khăn với nền kinh tế còn non trẻ của nước ta.

Đất nước ta đang trong quá trình phát triển, phát triển một cách mạnh mẽ. Đi dọc theo chiều dài đất nước, đâu đâu cũng thấy công trường xây dựng, các đô thị phát triển cả về số lượng và chất lượng.

Cùng với sự gia tăng về thời gian là sự phát triển về kinh tế, sự phát triển về dân số, sự phát triển của các đô thị, trình độ dân trí của người dân được nâng cao. Nhưng bên cạnh đó vấn đề môi trường lại càng trở nên cấp bách hơn bao giờ hết. Nếu chỉ xét riêng trong các đô thị, sự gia tăng về kinh tế, sự phát triển về dân số,… thì nhu cầu của người dân càng lớn (nhu cầu về sử dụng nước, nhu cầu về mức độ xả thải chất thải rắn,…) kéo theo là các chất thải được xả thải vào môi trường ngày càng nhiều hơn. Đây là bài toán đòi hỏi các cơ quan chức năng, các nhà môi trường cùng với người dân phải có một cái nhìn xa hơn.

Trong các bài toán đó thì quá trình thu gom, vận chuyển và thiết kế hệ thống xử lý, bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh là vấn đề được quan tâm đặc biệt của tất cả các đô thị.

Nhìn chung, chất thải rằn đô thị bao gồm:- Chất thải rắn sinh hoạt.- Chất thải rắn công nghiệp.- Chất thải rắn y tế.Với thành phần đa dạng và phong phú. Với khối lượng rác cần được xử lý ngày

càng lớn. Vì vậy, vấn đề quản lý chất thải rắn là rất phức tạp. Quá trình quản lý chất thải rắn bao gồm:

- Quá trình thu gom chất thải rắn trong các đô thị.- Quá trình vận chuyển chất thải rắn tới các trạm trung chuyển và tới nơi xử lý.- Quá trình phân loại chất thải rắn.- Quá trình xử lý chất thải rắn.Thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn là dạng bài tập nhằm giúp cho sinh viên môi

trường vừa vận dụng các kiến thức đã học vào quá trình thiết kế lý thuyết, vừa có nhận thức được công việc cần phải làm sau khi ra trường.

Với mô hình và các số liệu giả định, mục tiêu của bài tập lớn là thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt, đưa ra các hệ thống, sơ đồ công nghệ để xử lý chất thải y tế, chất thải nguy hại,… sử dụng cho đô thị A (loại III) trong thời gian là 30 năm theo số liệu như trên.

Em xin chân thành cảm ơn cô Vũ Kim Hạnh và cô Nguyễn Thu Huyền đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình làm bài tập lớn này.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 3

Page 4: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

A. Vài nét tổng quan về bãi chôn lấp hợp vệ sinh

I. Khái niệm bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Xử lý chất thải bằng phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trên hầu hết tất cả các quốc gia. Phương pháp chôn lấp chất thải hợp vệ sinh thực chất có nghĩa là lưu giữ chất thải trong một bãi đất và có lớp phủ lên trên bề mặt chất thải.

Chôn lấp hợp vệ sinh là một phương pháp kiểm soát sự phân hủy của chất thải rắn khi chúng được chôn nèn và phủ lớp bề mặt. Chất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ bị tan rữa nhờ quá trình phân hủy sinh học bên trong để tạo ra các sản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như axit hữu cơ, Nitơ, các hợp chất amôn và một số khí như CO 2; CH4. Như vậy, về thực chất chôn lấp hợp vệ sinh chất thải rắn đô thị là phương pháp tiêu hủy sinh học, vừa là biện pháp kiểm soát các thông số chất lượng môi trường trong quá trình phân hủy chất thải khi chôn lấp.

II. Ưu - nhược điểm của bãi chôn lấp hợp vệ sinh

II.1. Ưu điểm

Xử lý chất thải rắn bằng phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh có những ưu điểm sau:

- Ở những đô thị có quỹ đất dự trữ rộng, bãi chôn lấp hợp vệ sinh thường là giải pháp kinh tế nhất cho việc đổ bỏ chất thải.

- Chi phí ban đầu và chi phí hoạt động của bãi chôn lấp hợp vệ sinh thấp hơn so với các phương pháp khác.

- Bãi chôn lấp hợp vệ sinh có thể tiếp nhận tất cả các laọi chất thải rắn mà không cần thu gom riêng lẻ hay phân loại từng loại.

- Bãi chôn lấp hợp vệ sinh rất linh hoạt khi sử dụng, khi khối lượng rác tăng ta có thể tăng cường thêm công nhân và thiết bị cơ giới, trong khi các phương pháp khác phải mở rộng quy mô công nghệ để tăng công suất.

- Do chất thải được nén chặt và có một lớp phủ lên trên mỗi ngày nên các loại côn trùng , chuột, ruồi, muỗi khó có cơ hội sinh sôi nảy nở.

- Các hiện tượng cháy ngầm hay cháy bùng khó có thể xảy ra, ngoài ra còn giảm thiểu được mùi hôi thối phát sinh, ít gây ô nhiễm không khí.

- Do hệ thống có lớp lót và hệ thống thu gom nước rác nên có thể giảm thiểu đến mức tối đa khả năng gây ô nhiễm nước ngầm và nước mặt.

- Các bãi chôn lấp hợp vệ sinh sau khi đóng bãi có thể sử dụng mặt bằng để xây dựng các công viên, sân vận động, hay các công trình công cộng khác.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 4

Page 5: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

II.2. Nhược điểm

Tuy nhiên, việc hình thành các bãi chôn lấp hợp vệ sinh cũng có một số nhược điểm sau:

- Các bãi chôn lấp hợp vệ sinh thường sinh ra khí CH4, SO2 và nhiều khí độc hại khác có khả năng gây cháy nổ hay gây độc hại. Tuy nhiên, khí CH4 có thể được thu hồi để làm khí đốt.

- Nếu bãi chôn lấp không được thiết kế, xây dựng và quản lý tốt có thể gây ra ô nhiễm nước ngầm, ô nhiễm nước mặt, ô nhiễm không khí, ô nhiễm đất.

- Các lớp phủ ở các bãi chôn lấp thường bị gió thổi mòn làm rác thải phát tán đi xa.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 5

Page 6: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

B. Tính toán và thiết kế bãi chôn lấp

I. Tính toán lượng chất thải rắn cần xử lý

I.1. Tình hình phát triển của dân số

Theo bài ra, đô thị A có:

- Diện tích là: 3781 km2

- Mật độ dân số hiện nay là: 92 người/km2

Số dân hiện nay (dân)

Với tỷ lệ gia tăng hàng năm là 1,8%

Từ đó, ta có bảng thống kê tình hình tăng dân số của đô thị A từ giai đoạn 2007 – 2036 (30 năm).

Bảng 1: Tình hình tăng dân số của đô thị A giai đoạn 2007 – 2036 Đơn vị: Dân

Năm Dân số Năm Dân số

2007 347.852 2022 454.581

2008 354.113 2023 462.763

2009 360.487 2024 471.093

2010 366.976 2025 479.573

2011 373.582 2026 488.205

2012 380.306 2027 496.993

2013 387.152 2028 505.939

2014 394.120 2029 515.046

2015 401.215 2030 524.316

2016 408.436 2031 533.754

2017 415.788 2032 543.362

2018 423.273 2033 553.142

2019 430.891 2034 563.099

2020 438.647 2035 573.234

2021 446.543 2036 583.553

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 6

Page 7: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

I.2. Tính toán lượng chất thải rắn phát sinh trong giai đoạn 2007 – 2036

Gọi:

QSH là tổng lượng CTR sinh hoạt thu được trong giai đoạn 2007 – 2036.

QNHCN là tổng lượng CTR nguy hại công nghiệp thu được trong giai đoạn 2007 –2036.

QNHYT là tổng lượng CTR nguy hại y tế thu được trong giai đoạn 2007 – 2036.

QTC là tổng lượng CTR tái chế thu được trong giai đoạn 2007 – 2036.

QTM là tổng lượng CTR thương mại thu được trong giai đoạn 2007 – 2036.

QXD là tổng lượng CTR xây dựng thu được trong giai đoạn 2007 – 2036.

+ qiSHSH : Lượng CTR sinh hoạt trong CTRSH thu được trong một ngày ở năm thứ i.

+ qiXDSH : Lượng CTR xây dựng trong CTRSH thu được trong một ngày ở năm thứ i.

+ qiTMSH : Lượng CTRTM trong CTRSH thu được trong một ngày ở năm thứ i.

+ qiSHCN : Lượng CTR sinh hoạt trong CTRCN thu được trong một ngày ở năm thứ i.

+ qiTCCN : Lượng CTR tái chế trong CTRCN thu được trong một ngày ở năm thứ i.

+ qiNHCN : Lượng CTR nguy hại trong CTRCN thu được trong một ngày ở năm thứ i.

+ qiSHYT : Lượng CTR sinh hoạt trong CTRYT thu được trong một ngày ở năm thứ i.

+ qiNHYT : Lượng CTR nguy hại trong CTRYT thu được trong một ngày ở năm thứ i.

Với

I.2.1. Lượng chất thải rắn sinh hoạt

Theo bài ra:

Tiêu chuẩn thải (kg/người.ngđ)

Tỷ lệ thu gom (%)

Hiện tại 0,72 70Sau 5 năm 0,80 78Sau 10 năm 0,83 88

Kết hợp với số dân ở trên, ta tính được lượng chất thải rắn sinh hoạt thải ra và lượng chất thải rắn sinh hoạt thu gom được trong giai đoạn 2007 – 2036Mặt khác, theo bài ra trong chất thải rắn sinh hoạt có chứa:

30% Chất thải rắn xây dựng.12% Chất thải rắn thương mại.58% Chất thải rắn sinh hoạt.

Khi đó, ta có:

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 7

Page 8: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Bảng 2: Lượng chất thải rắn sinh hoạt thải ra và lượng chất thải rắn sinh hoạt thu gom được trong giai đoạn 2007 – 2036

Năm

Tiêu chuẩn thải (kg/người.ngđ)

Lượng CTR sinh hoạt thải

ra(Tấn/ngđ)

Tỷ lệ thu gom(%)

Lượng CTR sinh hoạt thu

gom (Tấn/ngđ)

2007 0,72 250 70 1752008 0,72 255 70 1792009 0,72 260 70 1822010 0,72 264 70 1852011 0,72 269 70 1882012 0,80 304 78 2372013 0,80 310 78 2422014 0,80 315 78 2462015 0,80 321 78 2502016 0,80 327 78 2552017 0,83 345 88 3042018 0,83 351 88 3092019 0,83 358 88 3152020 0,83 364 88 3202021 0,83 371 88 3262022 0,83 377 88 3322023 0,83 384 88 3382024 0,83 391 88 3442025 0,83 398 88 3502026 0,83 405 88 3562027 0,83 413 88 3632028 0,83 420 88 3702029 0,83 427 88 3762030 0,83 435 88 3832031 0,83 443 88 3902032 0,83 451 88 3972033 0,83 459 88 4042034 0,83 467 88 4112035 0,83 476 88 4192036 0,83 484 88 426

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 8

Page 9: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Bảng 3: Thành phần các chất thải có trong chất thải rắn sinh hoạt tính theo lượng thu gomĐơn vị: Tấn/ngày đêm

Năm CTR xây dựng CTR thương mại CTR sinh hoạt2007 52,50 21,00 101,502008 53,70 21,48 103,822009 54,60 21,84 105,562010 55,50 22,20 107,302011 56,40 22,56 109,042012 71,10 28,44 137,462013 72,60 29,04 140,362014 73,80 29,52 142,682015 75,00 30,,00 145,002016 76,50 30,60 147,902017 91,20 36,48 176,322018 92,70 37,08 179,222019 94,50 37,80 182,702020 96,00 38,40 185,602021 97,80 39,12 189,082022 99,60 39,84 192,562023 101,40 40,56 196,042024 103,20 41,28 199,522025 105,00 42,00 203,002026 106,80 42,72 206,482027 108,90 43,56 210,542028 111,00 44,40 214,602029 112,80 45,12 218,082030 114,90 45,96 222,142031 117,00 46,80 226,202032 119,10 47,64 230,262033 121,20 48,48 234,322034 123,30 49,32 238,382035 125,70 50,28 243,022036 127,80 51,12 247,08

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 9

Page 10: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

I.2.2. Lượng chất thải rắn công nghiệp

Theo bài ra:

Xí nghiệp I Xí nghiệp II Xí nghiệp IIILượng thải hiện tại (Tấn/ngày)

4,6 3,7 6,2

Tốc độ tăng hàng năm (%)

7 9 8

Lượng CTR có thể tái chế (%)

32 11 29

Lượng CTR sinh hoạt (%)

46 89 53

Lượng CTR nguy hại (%)

22 0 18

Từ đó, ta tính được lượng chất thải rắn công nghiệp của các xí nghiệp thải ra, và thành phần các chất thải có trong đó trong giai đoạn 2007 – 2036

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 10

Page 11: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Bảng 4: Lượng chất thải rắn công nghiệp của các xí nghiệp thải ra trong giai đoạn 2007 – 2036

Năm

Xí nghiệp I Xí nghiệp II Xí nghiệp IIITốc độ

tăng hàng năm (%)

Lượng thải hàng năm

(Tấn/ngày)

Tốc độ tăng hàng năm (%)

Lượng thải hàng năm

(Tấn/ngày)

Tốc độ tăng hàng năm (%)

Lượng thải hàng năm

(Tấn/ngày)

2007 7 4,60 9 3,70 8 6,202008 7 4,92 9 4,03 8 6,702009 7 5,26 9 4,39 8 7,242010 7 5,63 9 4,79 8 7,822011 7 6,02 9 5,22 8 8,452012 7 6,44 9 5,69 8 9,132013 7 6,89 9 6,20 8 9,862014 7 7,37 9 6,76 8 10,652015 7 7,89 9 7,37 8 11,412016 7 8,44 9 8,03 8 12,322017 7 9,03 9 8,75 8 13,312018 7 9,66 9 9,54 8 14,372019 7 10,34 9 10,40 8 15,522020 7 11,06 9 11,34 8 16,762021 7 11,83 9 12,36 8 18,102022 7 12,66 9 13,47 8 19,552023 7 13,55 9 14,68 8 21,112024 7 14,50 9 16,00 8 22,802025 7 15,52 9 17,44 8 24,622026 7 16,61 9 19,00 8 26,592027 7 17,77 9 20,71 8 28,722028 7 19,01 9 22,57 8 31,022029 7 20,34 9 24,60 8 33,502030 7 21,76 9 26,81 8 36,182031 7 23,28 9 29,22 8 39,072032 7 24,91 9 31,85 8 42,202033 7 26,65 9 34,72 8 45,582034 7 28,52 9 37,84 8 49,232035 7 30,52 9 41,25 8 53,172036 7 32,66 9 44,96 8 57,42

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 11

Page 12: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Bảng 5: Thành phần các chất thải có trong chất thải rắn công nghiệp trong giai đoạn 2007 – 2036

Đơn vị: Tấn/ngày đêm

NămXí nghiệp I Xí nghiệp II Xí nghiệp III

CTRTC

CTRSH

CTRNH

CTRTC

CTRSH

CTRNH

CTRTC

CTRSH

CTRNH

2007 1,47 2,12 1,01 0,41 3,29 0 1,80 3,29 1,122008 1,57 2,26 1,08 0,44 3,59 0 1,94 3,55 1,212009 1,68 2,42 1,16 0,48 3,91 0 2,10 3,84 1,302010 1,80 2,59 1,24 0,53 4,26 0 2,27 4,14 1,412011 1,93 2,77 1,32 0,57 4,65 0 2,45 4,48 1,522012 2,06 2,96 1,42 0,63 5,06 0 2,65 4,84 1,642013 2,20 3,17 1,52 0,68 5,52 0 2,86 5,23 1,772014 2,36 3,39 1,62 0,73 5,94 0 3,09 5,64 1,922015 2,52 3,63 1,74 0,81 6,56 0 3,31 6,05 2,052016 2,70 3,88 1,86 0,88 7,15 0 3,57 6,53 2,222017 2,89 4,15 1,99 0,96 7,79 0 3,86 7,05 2,402018 3,09 4,44 2,13 1,05 8,49 0 4,17 7,62 2,592019 3,31 4,76 2,27 1,14 9,26 0 4,50 8,23 2,792020 3,54 5,09 2,43 1,25 10,09 0 4,86 8,88 3,022021 3,79 5,44 2,26 1,36 11,00 0 5,25 9,59 3,262022 4,05 5,82 2,79 1,48 11,99 0 5,67 10,36 3,522023 4,34 6,23 2,98 1,61 13,07 0 6,12 11,19 3,802024 4,64 6,67 3,19 1,76 14,24 0 6,61 12,08 4,102025 4,97 7,14 3,41 1,92 15,52 0 7,14 13,05 4,432026 5,32 7,64 3,65 2,09 16,91 0 7,71 14,09 4,792027 5,69 8,17 3,91 2,28 18,43 0 8,33 15,22 5,172028 6,08 8,74 4,18 2,48 20,09 0 9,00 16,44 5,582029 6,51 9,37 4,47 2,71 21,89 0 9,72 17,76 6,032030 6,96 10,00 4,79 2,95 23,86 0 10,49 19,18 6,512031 7,45 10,71 5,12 3,21 26,00 0 11,33 20,71 7,032032 7,97 11,46 5,48 3,50 28,35 0 12,24 22,37 7,602033 8,53 12,26 5,86 3,82 30,90 0 13,22 24,16 8,202034 9,13 13,12 6,27 4,16 33,68 0 14,28 26,09 8,862035 9,77 14,04 6,71 4,54 36,71 0 15,42 28,18 9,572036 10,45 15,02 7,19 4,95 40,01 0 16,65 30,43 10,34

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 12

Page 13: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

I.2.3. Lượng chất thải rắn y tế

Theo bài ra:

- Đô thị A có một bệnh viện với số giường là 170.

- Tốc độ gia tăng số giường hàng năm là 5%.

- Tiêu chuẩn thải là 1,68 kg/giường.ngđ.

Ta hoàn toàn có thể tính được số giường cũng như lượng chất thải rắn y tế thải ra hàng năm trong giai đoạn 2007 – 2036

Mặt khác, trong chất thải rắn y tế có chứa:74% từ sinh hoạt.10% bông, băng, gạc.4,7% chai lọ, ống tiêm.3,3% hóa chất, dược phẩm hết hạn sử dụng, bó bột.7,3% dây truyền dịch, găng tay cao su.0,7% bộ phận cắt bỏ sau phẫu thuật.

Như vậy, ta có thể phân chất thải rắn y tế thành 2 loại chính:74% chât thải rắn y tế sinh hoạt.26% chất thải rắn y tế nguy hại.

Từ đó ta được:

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 13

Page 14: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Bảng 6: Số giường và lượng chất thải rắn thải ra hàng năm trong giai đoạn 2007 – 2036

NămTốc độ tăng số

giường (%)

Số giường (chiếc)

Tiêu chuẩn thải (kg/giường.ngđ)

Lượng chất thải

(Tấn/ngđ)2007 5 170 1,68 0,292008 5 179 1,68 0,302009 5 188 1,68 0,322010 5 198 1,68 0,332011 5 208 1,68 0,352012 5 219 1,68 0,372013 5 230 1,68 0,392014 5 242 1,68 0,412015 5 255 1,68 0,432016 5 268 1,68 0,452017 5 282 1,68 0,472018 5 297 1,68 0,502019 5 312 1,68 0,522020 5 328 1,68 0,552021 5 345 1,68 0,582022 5 363 1,68 0,612023 5 382 1,68 0,642024 5 402 1,68 0,682025 5 423 1,68 0,712026 5 445 1,68 0,752027 5 468 1,68 0,792028 5 492 1,68 0,832029 5 517 1,68 0,872030 5 543 1,68 0,912031 5 571 1,68 0,962032 5 600 1,68 1,012033 5 630 1,68 1,062034 5 662 1,68 1,122035 5 696 1,68 1,172036 5 731 1,68 1,23

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 14

Page 15: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Bảng 7:Khối lượng của các thành phần của chất thải rắn y tế trong giai đoạn 2007 – 2036

NămChất thải rắn y tế sinh hoạt Chất thải rắn y tế nguy hạiHàm lượng

(%)Khối lượng (Tấn/ngđ)

Hàm lượng (%)

Khối lượng (Tấn/ngđ)

2007 74 0,21 26 0,082008 74 0,22 26 0,082009 74 0,24 26 0,082010 74 0,24 26 0,092011 74 0,26 26 0,092012 74 0,27 26 0,102013 74 0,29 26 0,102014 74 0,30 26 0,112015 74 0,32 26 0,112016 74 0,33 26 0,122017 74 0,35 26 0,122018 74 0,37 26 0,132019 74 0,38 26 0,142020 74 0,41 26 0,142021 74 0,43 26 0,152022 74 0,45 26 0,162023 74 0,47 26 0,172024 74 0,50 26 0,182025 74 0,53 26 0,182026 74 0,56 26 0,202027 74 0,58 26 0,212028 74 0,61 26 0,222029 74 0,64 26 0,232030 74 0,67 26 0,242031 74 0,71 26 0,252032 74 0,75 26 0,262033 74 0,78 26 0,282034 74 0,83 26 0,292035 74 0,87 26 0,302036 74 0,91 26 0,32

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 15

Page 16: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Từ đó ta có: Tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt thu được trong giai đoạn 2007 – 2036

(Tấn)

Tổng lượng CTR nguy hại công nghiệp thu được trong giai đoạn 2007 – 2036

(Tấn)

Tổng lượng CTR nguy hại y tế thu được trong giai đoạn 2007 – 2036

(Tấn)

Tổng lượng CTR tái chế thu được trong giai đoạn 2007 – 2036

(Tấn)

Tổng lượng CTR thương mại thu được trong giai đoạn 2007 – 2036

(Tấn)

Tổng lượng CTR xây dựng thu được trong giai đoạn 2007 – 2036

(Tấn)

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 16

Page 17: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Ta có:Bảng 8: Bảng tổng hợp các thành phần chất thải rắn thu gom được trong giai đoạn

2007 – 2036Đơn vị: Tấn/năm

Năm QSH QNHCN QNHYT QTC QTM QXD

2007 40.300 777 29 1.343 7.665 19.1632008 41.406 836 29 1.442 7.840 19.6012009 42.329 898 29 1.555 7.972 19.9292010 43.263 967 33 1.679 8.103 20.2582011 44.238 1.037 33 1.807 8.234 20.5862012 54.965 1.117 37 1.949 10.381 25.9522013 56.418 1.201 37 2.095 10.600 26.4992014 57.652 1.292 40 2.256 10.775 26.9372015 58.969 1.383 40 2.424 10.950 27.3752016 60.513 1.489 44 2.610 11.169 27.9232017 71.416 1.602 44 2.814 13.315 33.2882018 73.051 1.723 47 3.033 13.534 33.8362019 74.945 1.847 51 3.267 13.797 34.4932020 76.676 1.989 51 3.522 14.016 35.0402021 78.672 2.015 55 3.796 14.279 35.6972022 80.731 2.303 58 4.088 14.542 36.3542023 82.855 2.475 62 4.406 14.804 37.0112024 85.049 2.661 66 4.749 15.067 37.6682025 87.323 2.862 66 5.121 15.330 38.3252026 89.673 3.081 73 5.519 15.593 38.9822027 92.323 3.314 77 5.950 15.899 39.7492028 95.075 3.562 80 6.409 16.206 40.5152029 97.725 3.833 84 6.913 16.469 41.1722030 100.685 4.125 88 7.446 16.775 41.9392031 103.780 4.435 91 8.026 17.082 42.7052032 107.014 4.774 95 8.654 17.389 43.4722033 110.383 5.132 102 9.333 17.695 44.2382034 113.917 5.522 106 10.063 18.002 45.0052035 117.829 5.942 110 10.851 18.352 45.8812036 121.709 6.398 117 11.698 18.659 46.647Tổng cộng

2.360.884 80.592 1.874 144.836 410.494 1.026.234

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 17

Page 18: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

II. Các phương pháp thu gom và xử lý chất thải rắn đô thị

II.1. Các phương pháp thu gom chất thải rắn

Thu gom chất thải rắn là quá trình thu nhặt rác thải từ các nhà dân, các công sở, khu công nghiệp, khu thương mại, bệnh viện,…hay các điểm thu gom, chất chúng lên xe và chở đến các địa điểm xử lý, chuyển tiếp, trung chuyển hay chôn lấp.

Dịch vụ thu gom rác thải thường chia ra thành các dịch vụ: thu gom sơ cấp và thu gom thứ cấp. Sự phân biệt này phản ánh các yếu tố là ở những khu vực việc thu gom chất thải phải đi qua một quá trình gồm hai giai đoạn: Thu gom rác từ các nhà ở và tập trung về chỗ chứa trung gian rrồi từ đó lại chuyển tiếp về trạm trung chuyển hay bãi chôn lấp.

Thu gom sơ cấp (thu gom ban đầu) là cách mà theo đó rác thải được thu gom từ nguồn phát sinh (nhà ở hay cơ sở thương mại) và chở đến các bãi chứa chung, các địa điểm hoặc bãi chuyển tiếp. Thường thì các hệ thống thu gom sơ cấp ở các nước đang phát triển bao gồm các xe chở rác nhỏ, các xe hai bánh kéo tay để thu gom rác và chở đến các bãi chứa chung hay những điểm chuyển tiếp.

Thu gom thứ cấp (thu gom tập trung) là thuật ngữ bao hàm không chỉ việc gom nhặt các chất thải rắn thừ những nguồn khác nhau mà còn cả việc chuyên chở các chất thải đó tới địa điểm tiêu hủy. Việc dỡ, đổ các xe rác cũng được coi là một phần của hoạt động thu gom thứ cấp. Như vậy, thu gom thứ cấp là cách thu gom các loại chất thải rắn từ các điểm thu gom (điểm cẩu rác) trước khi vận chuyển chúng theo từng phần hoặc cả tuyến thu gom đến một trạm trung chuyển, một cơ sở xử lý hay một bãi chôn lấp bằng các phương tiện chuyên dụng có động cơ.

Hiện nay, do đặc điểm địa hình không được thuận lợi cho các phương tiện chuyên dụng có động cơ có thể đi đến từng hộ gia đình để thu gom rác. Nên quá trình thu gom chất thải rắn tại các đô thị ở Việt Nam đều được thực hiện bằng cách phối hợp giữa thu gom sơ cấp và thu gom thứ cấp.

Đô thị A (loại III) cũng là một đô thị ở Việt Nam nên phương pháp thu gom chất thải rắn được sử dụng là kết hợp quá trình thu gom sơ cấp và quá trình thu gom thứ cấp.

Việc bố trí phương pháp thu gom và tuyến đường thu gom hợp lý cần phải được xem xét đến các khía cạnh sau:

- Xét đến chính sách và quy tắc hiện hành có liên quan đến việc tập trung chât thảt rắn, số lần thu gom trong một tuần.

- Điều kiện làm việc của hệ thống vận chuyển, các loại xe máy vận chuyển.

- Tuyến đường cần phải chọn sao cho lúc bắt đầu hành trình và lúc kết thúc hành trình phải ở các tuyến phố chính.

- Ở vùng địa hình dốc thì hành trình nên xuất phát từ chỗ cao xuống chỗ thấp.

- Chất thải phát sinh từ các nút giao thông, khu phố đông đúc cần phải được thu gom vào các giờ có mật độ giao thông thấp.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 18

Page 19: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

- Nguyên nhân nguồn tạo thành chất thải rắn với khối lượng lớn cần phải tổ chức vận chuyển vào ít gây ách tắc, ảnh hưởng cho môi trường.

- Những vị trí có chất thải rắn ít và phân tán thì việc vận chuyển phải tổ chức cho phù hợp.

Xét riêng chô đô thị A:

Chất thải rắn sinh hoạt: là những chất thải có liên quan đến hoạt động của con người. Nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan, trường học,….Thành phần bao gồm:

Chất thải rắn sinh hoạt của người dân.

Chất thải rắn xây dựng.

Chất thải rắn thương mại.

Chất thải rắn sinh hoạt của người dân: là những chất thải có liên quan đến các hoạt động của con người, nguồn phát sinh là từ các khu dân cư, cơ quan, trường học. Thành phần gồm: chất thải thực phẩm, chất thải hữu cơ, vô cơ, xỉ than,…

Quá trình thu gom gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1 (thu gom sơ cấp): Cứ mỗi giờ nhất định trong ngày, những người thu gom rác với những xe chở rác nhỏ, xe 2 bánh kéo tay đi sâu vào các khu dân cư tiến hành thu gom rác của các hộ gia đình bằng biện pháp rung chuông báo hiệu cho hộ gia đình biết và đem rác ra đổ vào xe. Tùy thuộc vào quy mô của khu dân cư mà có thể bố trí ít hay nhiều xe chở rác. Sau khi xe chở đã đầy rác, người thu gom đẩy xe đến địa điểm tập kết (điểm cẩu rác). Đối với những hộ ở gần các trục giao thông, họ có thể để rác ra phía trước cửa nhà hoặc ở một nơi nào đó đảm bảo cảnh quan và tiện thu gom. Vào mỗi giờ nhất định, những người thu gom sẽ đẩy xe đi dọc trục giao thông đó và tiến hành thu gom rác (không cần rung chuông báo hiệu). Sau khi xe chở đã đầy rác, người thu gom đẩy xe đến địa điểm cẩu rác.

Giai đoạn 2 (thu gom thứ cấp): Sau khi tiến hành thu gom rác trong các khu dân cư, người thu gom phải đẩy xe chở đã đầy rác đến địa điểm tập kết vào một giờ nhất định. Vào khoảng giờ đó sẽ có các xe chuyên dụng tiến hành cấu rác từ các xe nhỏ vào thùng xe chuyên dụng và vận chuyển đến các trạm trung chuyển hay nơi xử lý, chôn lấp.

Chất thải rắn xây dựng: là những chất thải do các hoạt động phá dỡ, xây dựng công trình. Thành phần của chất thải rắn xây dựng gồm: vật liệu xây dựng trong quá trình dỡ bỏ công trình xây dựng; đất đá do việc đào móng trong xây dựng; các vật liệu như kim loại, chất dẻo,…

Quá trình thu gom: các phế thải xây dựng được các chủ công trình hoặc công ty môi trường đô thị thu gom và vận chuyển đến nơi quy định cho phép đổ phế thải xây dựng. Phế thải xây dựng có thể sử dụng để gia cố công trình, nâng cao nền móng cho các công trình,…

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 19

Page 20: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Chất thải rắn thương mại: là các chất thải phát sinh từ quá trình hoạt động của các trung tâm thương mại, chợ búa,… thành phần chủ yêu của chất thải rắn thương mại là các chất thải giàu hữu cơ.

Quá trình thu gom cũng được tiến hành theo 2 giai đoạn (thu gom sơ cấp và thu gom thứ cấp). Chất thải rắn thưong mại được vận chuyển đến nơi xử lý để sản xuất phân bón.

Chất thải rắn công nghiệp: là những chất thải phát sinh từ hoạt động sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp. Các nguồn phát sinh: các phế thải từ vật liệu trong quá trình sản xuất công nghiệp; tro, xỉ trong các nhà máy nhiệt điện; các phế thải từ nhiên liệu phục vụ cho quá trình sản xuất; các phế thải trong quá trình công nghệ; bao bì đóng gói sản phẩm; chất thải từ quá trình sinh hoạt của công nhân viên;…. Ta có thể chia thành:

Chất thải rắn có thể tái chế.

Chất thải rắn sinh hoạt.

Chất thải rắn nguy hại.

Quá trình thu gom chất thải rắn: Quá trình thu gom chất thải rắn công nghiệp được tiến hành theo phương pháp thu gom thứ cấp sau khi đã phân loại rác tại nguồn theo 3 tiêu chí trên. Các xe chuyên dụng cùng với hệ thống thùng xe di động được sử dụng. Các xe chuyên dụng chở các thùng không đến và mang các thùng đã đầy rác đến các nơi xử lý riêng.

Đối với chất thải rắn có thể tái chế: các xe chuyên dụng sẽ chở đến nới xử lý và tiến hành tái chế rác thải.

Đối với chất thải sinh hoạt: các xe chuyên dụng sẽ chở đến nơi chôn lấp.

Đối với rác thải nguy hại: sẽ được vận chuyển đến nơi xử lý dành riêng cho chất thải nguy hại (chôn lấp).

Chất thải rắn y tế: là chất thải phát sinh từ các bệnh viện. các trung tâm y tế. Thành phân bao gồm: rác thải từ sinh hoạt; bộ phận cắt bỏ sau phẫu thuật; hóa chất, dược phẩm hết hạn sử dụng; chai lọ, ống tiêm; bông băng gac;… Ta có thể chia rác thải y tế làm hai loại cơ bản:

Chất thải y tế không nguy hại (rác thải từ sinh hoạt).

Chất thải y tế nguy hại.

Quá trình thu gom chất thải rắn y tế phải tuân theo một quy trình hết sức chặt chẽ. Phương pháp thu gom được áp dụng là phương pháp thu gom thứ cấp, các chất thải sau khi được phân loại tại nguồn sẽ được các xe chuyên dụng với hệ thống thùng xe di động vận chuyển tới các nơi xử lý riêng.

Đối với chất thải y tế không nguy hại: sẽ được vận chuyển tới nơi chôn lấp rác thải sinh hoạt.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 20

Page 21: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Đối với chất thải y tế nguy hại: sẽ được vận chuyển tới nơi xử lý theo phương pháp đốt. Quá trình vận chuyển chất thải rắn nguy hại phải tuân thủ theo nguyên tắc, tránh hiện tượng rơi vãi, rò rỉ trong thời gian vận chuyển. Sản phẩm của quá trình đốt (tro) được vận chuyển tới nơi chôn lấp dành cho chất thải nguy hại.

II.2. Một số phương pháp xử lý chất thải rắn được sử dụng

II.2.1. Phương pháp hóa học

Phương pháp đốt

Sơ đồ công nghệ xử lý của phương pháp đốt

Hình 1: Hệ thống đốt tiêu hủy chất thải

Ưu điểm Nhược điểm

- Phạm vi sử dụng rộng rãi, có thể sử dụng cho nhiều loại rác khac nhau.- Có thể áp dụng đối với các chất hữu cơ nguy hại có trong rác sinh hoạt.- Giảm đáng kể lượng chất thải cần chôn lấp, do đó giảm nhu cầu đất chôn.

- Chi phí đầu tư và vận hành cao, kỹ thuật vận hành phức táp, khó kiểm soát khói thải,…- Chỉ phù hợp với rác thải độc hại, rác thải y tế.- Đối với rác thải sinh hoạt chi phí sẽ cao hơn vì độ ẩm cao.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 21

Hồ chứaTro đưa đi chôn lấp

Nồi hơi

Rửa khí Lọc tay áo Quạt

Ống khói

Trạm cân

Cần trục

Nhà máy điện

Buồng đốt

Page 22: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Phương pháp nhiệt phân

Nhiệt phân là phương pháp ủ rác ở nhiệt độ cao, không có Ôxy. Có thể tận dụng nhiệt cho quá trình hữu ích khác. Tro bụi thu được sẽ đem đi chôn lấp hợp vệ sinh.

II.2.2. Phương pháp sinh học

Sản xuất phân compost bằng phương pháp hiếu khí

Sản xuất phân compost bằng phương pháp hiếu khí là sử dụng các chủng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy rác. Yêu cầu quan trọng của công nghệ này là không khí của quy trình xử lý phải đạt mức điều hòa đáng kể.

R¸c t ¬i Ph©n hÇm cÇu

C©n ®iÖn tö

B¨ng ph©n lo¹i

NghiÒn

T i chÕ BÓ chøa

Trén

Lªn men

Cung cÊp ®é Èm

Thæi khÝ c ì ng bøc

ñ chÝn

S©n tËp kÕt

C«ng nh©n nhÆt thñ c«ng

Sµng

Tinh chÕ

Vª viªn

§ ãng bao

Trén phô gia N.P.K

M¸y xóc

M¸y xóc

M¸y xóc

KiÓm so t t° tù ®éng

Hình 2: Quy trình công nghệ ủ sinh học quy mô công nghiệp

Ưu điểm Nhược điểm

- Giảm lượng rác cần chôn lấp, do đó giảm nhu cầu đất chôn.- Kiểm soát được mùi hôi từ rác.- Quy trình xử lý linh hoạt, dễ kiểm soát.- Thu được sản phẩm là phân hữu cơ tốt cho nông nghiệp.

- Yêu cầu đầu tư quy trình hoàn chỉnh, bao gồm nhiều công đoạn phức tạp, do đó chi phí cao.- Chi phí vận hành cao.- Yêu cầu công nhân có trình độ chuyên môn.- Thiết bị nhanh bị hư hỏng.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 22

Page 23: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Sản xuất phân compost bằng phương pháp kỵ khí

R¸c ®« thÞ Thñy ph©n Mªtan hãaTrén

KhÝ hãa láng

Tr¹m ph t ®iÖn

§ iÖn n ngNhiÖt n ng

Khö n í cSÊyTrénR¸c ®« thÞ

NPK

Tr¹m xö lý n í cTh¶i vµo nguån

Men vi sinh

Hình 3: Quy trình công nghệ sản xuất phân compost bằng phương pháp kỵ khí

Ưu điểm Nhược điểm

- Giảm lượng rác cần phải chôn lấp, do đó giảm nhu cầu đất chôn.- Kiểm soát mùi tốt.- Kiểm soát được khí thải và nước thải.- Tạo ra sản phẩm là phân hữu cơ, tốt cho nông nghiệp.- Tạo ra điện: 32 KWh/tấn rác

- Chi phí đầu tư cao.- Chi phí vận hành và bảo dưỡng thiết bị cao.- Chỉ áp dụng với quy mô >1500 (tấn/ngày).

Xử lý chất thải bằng phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh

Vì đây là bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn nên phương pháp này sẽ được nói kỹ ở phần sau.

II.2.3. Phương pháp tái chế

Phương pháp ổn định chất thải bằng công nghệ Hydromex

Đây là phương pháp mới, lần đầu tiên được áp dụng ở Hawaii ( Hoa Kỳ) vào tháng 2.1996. Công nghệ Hydromex nhằm xử lý rác thải đô thị thành các sản phẩm phục vụ xây dựng, làm vật liệu, năng lượng và sản phẩm nông nghiệp hữu ích.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 23

Page 24: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Bản chất của công nghệ Hydromex là nghiền nhỏ rác sau đó Polyme hóa và sử dụng áp lực lớn để ép nén, định hình các sản phẩm.

Hình 4: Sơ đồ sử lý rác theo công nghệ Hydromex

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 24

Chất thải rắn chưa phân loại

Sản phẩm mới

Ép hay đùn ra

Trộn đềuThành phần Polyme hóa

Chất thải lỏng hỗn hợp

Làm ẩm

Cắt xé hoặc nghiền tơi nhỏ

Kiểm tra bằng mắt

Page 25: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

III. Thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

III.1. Các yêu cầu về bãi chôn lấp

III.1.1. Nguyên tắc chung khi thiết kế bãi chôn lấp

Khi thiết kế bãi chôn lấp phải tuân thủ theo tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 261–2001 và theo một số quy định cơ bản sau:

- Khu vực chôn phải có khả năng tiêu thoát nước nhanh,ngăn ngừa ứ đọng trong bãi rác.

- Giảm thấp nhất ô nhiễm bề mặt do rác thải gây ra và ô nhiễm nguồn nước ngầm.

- Bãi chôn lấp phải đặt xa thành phố, xa dân cư ít nhất 1000m.

- Bãi chôn lấp đặt cuối hướng gió và phải có hàng cây cách ly bảo vệ.

- Bãi chôn lấp phải có hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ rác đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường.

- Bãi chôn lấp phải có hệ thống thông khí đảm bảo yêu cầu.

- Địa điểm chôn lấp phải có các điều kiện tự nhiên thích hợp để hạn chế các tác động tiêu cực tới môi trường trong quá trình xây dựng, vận hành và đóng bãi.

- Khi lựa chọn địa điểm chôn lấp cần phải chú ý đến các yếu tố như: địa lý tự nhiên, đặc điểm địa hình, địa chất thủy văn, địa chất công trình, văn hóa, xã hội, luật định của địa phương, nhà nước, ý kiến cộng đồng, khoảng cách vận chuyển chất thải, di tích lịch sử, cảnh quan, du lịch,…

- Bãi chôn lấp được bố trí sao cho tỷ lệ diện tích sử dụng hữu ích là lớn nhất. Tỷ lệ diện tích sử dụng hữu ích của bãi chôn lấp là tỷ lệ giữa tổng diện tích sử dụng hữu ích của các hạng mục công trình so với tổng diện tích mặt bằng cảu bãi chôn lấp. Tức là kết cấu bề mặt của ô chôn lấp phải phù hợp với mặt bằng tổng thể của bãi chôn lấp.

- Kích thước và kết cấu của mặt ô chôn lấp phải được bố trí sao cho chỉ số bề mặt gia cố chống thấm, chịu lực là nhỏ nhất. Chỉ số bề mặt gia cố chống thấm, chịu lực được xác định bằng tỷ số tổng thể tích bề mặt cần gia cố so với tổng diện tích mặt bằng của bãi chôn lấp. Với quy mô (thể tích) ô chôn lấp nhất định thì kết cấu bề mặt hình vuông có chỉ sô nhỏ nhất.

- Đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trường trong suốt thời gian vận hành bãi.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 25

Page 26: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

III.1.2. Yêu cầu khi lựa chọn địa điểm bãi chôn lấp và quy mô bãi chôn lấp

Vị trí bãi chôn lấp phải gần nơi phát sinh chất thải, nhưng phải có khoảng cách thích hợp với những vùng dân cư gần nhất. Các yêu tố ảnh hưởng đến vùng dân cư này là loại chất thải, điều kiện hướng gió, nguy cơ gây lụt lội,…

Việc lựa chọn địa điểm phải căn cứ vào các yêu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội, hệ thống hạ tầng kỹ thuật tại khu vực dự kiến xây dựng bãi chôn lấp.

Khoảng cách xây dựng bãi chôn lấp tới các địa điểm dân cư, khu đô thị được quy định theo bảng sau:

Bảng 9: Khoảng cách xây dựng bãi chôn lấp tới các điểm khu dân cư, đô thị

Các công trình

Đặc điểm và quy mô công

trình

Khoảng cách tối thiểu từ vành đai công trình tới bãi chôn lấp (m)

BCL nhỏ và vừa

BCL lớn BCL rất lớn

Đô thị Các thành phố, thị xã,…

3.000 – 5.000 5.000 –15.000 15.000–30.000

Sân bay, các khu công nghiệp, hải cảng

Từ quy mô nhỏ đến lớn

1.000 – 2.000 2.000 – 3.000 3.000 – 5.000

Cụm dân cư ở đồng bằng và trung du

≥ 15 hộCuối hướng gió chínhCác hướng khác

≥ 1.000

≥ 300

≥ 1.000

≥ 300

≥ 1.000

≥ 300Cụm dân cư ở miền núi

Theo khe núi (có dòng chảy xuống).Không theo khe núi

3.000 – 5.000

Không quy định

> 5.000

Không quy định

> 5.000

Không quy định

Các công trình khai thác nước ngầm

Công suất <100 m3/ngCông suất <10.000 m3/ngCông suất >100 m3/ng

50 -100

> 100

> 500

> 100

> 500

> 1.000

> 500

> 1.000

> 5.000

Đặc biệt quan tâm: Không được bố trí bãi chôn lấp chất thải trên những vùng có trữ lượng nước ngầm lớn. Trong trường hợp bắt buộc phải bố trí trên vùng có trữ lượng nước ngầm lớn phải xây lớp chống thấm ở phần đáy các ô với bề dày ≥ 1m và thiết kế chống thấm nước phải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền về bảo vệ môi trường phê duyệt trước khi thi công xây dựng.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 26

Page 27: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Bãi chôn lấp phải hòa nhập với cảnh quan môi trường tổng thể trong vòng bán kính 1000m. Để đạt được điều này, ta có thể sử dụng các biện pháp như tạo vành đai cây xanh, các mô đất hoặc các hình thức khác để bên ngoài không nhìn thấy được.

Quy mô, diện tích bãi chôn lấp được xác định trên cơ sở:

- Dân số và lượng rác thải hiện tại, tỷ lệ tăng dân số và tăng lượng chất thải trong suốt thời gian vận hành bãi chôn lấp.

- Khả năng tăng trưởng kinh tế, định hướng phát triển của đô thị.

Việc thiết kế bãi chôn lấp phải đảm bảo sao cho chiều dày của bãi từ đáy đến đỉnh từ 15 – 25m, tùy thuộc vào loại địa hình bãi chôn lấp và điều kiện xung quanh bãi chôn lấp.

Tỷ lệ diện tích xây dựng các công tình phụ trợ: đường, đê, kè, hệ thống thoát nước, dẫn nước,…trong bãi chôn lấp phải chiếm khoảng 20% diện tích bãi.

Phải tiến hành trồng cây xanh tạo thành tường bao xanh quanh khu vực bãi chôn lấp ngay trong khi tổ chức thi công các hạng mục của bãi chôn lấp.

Thời gian hoạt động của bãi chôn lấp ít nhất là 5 năm. Hiệu quả nhất từ 25 năm trở lên.

III.1.3. Các công trình đơn vị trong bãi chôn lấp

Các công việc thiết kế cơ bản của một bãi chôn lấp chất thải rắn của bất kỳ một đô thị nào cũng bao gồm:

- Dọn mặt bằng bãi rác.

- Định hướng nước chảy.

- Lớp lót đáy và lớp che phủ cuối cùng.

- Đường ra vào.

- Rào chắn, biển hiệu.

- Hình thành đê, kè.

- Hệ thống thu gom và xử lý nước rác.

- Hệ thống thu gom và xử lý khí rác.

- Nơi vệ sinh gầm xe.

- Hệ thống quan trắc môi trường.

- Các công trình phục vụ: văn phòng, nhà kho, hệ thống điện nước, công trình phong hỏa, trạm máy phát, nơi sửa chữa thiết bị, trạm cân,…

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 27

Page 28: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

III.2. Thiết kế kỹ thuật bãi chôn lấp

Quá trình thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn đô thị được tiến hành theo thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT – BKHCNMT – BXD ra ngày 18.1.2001

Thiết kế kỹ thuật bãi chôn lấp phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Phù hợp với công nghệ và thiết bị được chọn, đảm bảo khâu công nghệ được thực hiện liên tục và kế tiếp nhau theo đúng sơ đồ công nghệ.

- Đảm bảo điều kiện vệ sinh, an toàn lao động.

- Thỏa mãn các quy định về tiếng ồn, bụi chiếu sáng.

- Đảm bảo độ bền công trình phải phù hợp với cấp công trình.

- Bố trí văn phòng, kho bãi, nhà xưởng, hố chôn rác phải tiện lợi, hợp lý.

- Thỏa mãn các yêu cầu về phòng cháy, chữa cháy, phòng ngừa dịch bệnh,…

- Tuân thủ các tiêu chuẩn, quy định, quy phạm hiện hành của nhà nước trong khi thiết kế và thi công công trình.

III.2.1. Thiết kế ô chôn lấp

Trong mỗi bãi chôn lấp chất thải rắn, thường thiết kế số ô chôn lấp phù hợp với công suất của bãi chôn lấp và các điều kiện thực tế của địa phương.

Kích thước các ô chôn lấp nên thiết kế sao chô mỗi ô chôn lấp có thời gian vận hành không quá 3 năm phải đóng cửa và chuyển sang ô chôn lấp mới.

Các ô nên được ngăn cách với nhau bởi các con đê và trồng cây xanh để hạn chế ô nhiễm và tạo cảnh quan môi trường.

Bãi chôn lấp được lựa chọn là bãi chôn lấp nửa chìm nửa nổi.

Đê bao đắp cao 5,204m.

Chiều rộng mặt đê là 5m

Các thông số của ô chôn lấp bao gồm: chiều sâu, chiều rộng, chiều dài, độ dốc đáy ô và độc dốc vách.

Yêu cầu về chiều sâu và chiều cao ô chôn lấp

Chiều sâu là khoảng cách từ đáy ô tới mặt đất tự nhiên, còn chiều cao của ô là khoảng cách từ mặt ô chôn lấp tới mặt đất hiện tại. Tổng chiều sâu và chiều cao được gọi là chiều sâu toàn thể.

Chiều sâu và chiều cao ô chôn lấp được xác định trên cơ sở các yếu tố phụ thuộc sau:

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 28

Page 29: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

- Chiều sâu toàn thể càng lớn sẽ cho phép giảm được diện tích mặt bằng cần thiết cho việc chôn lấp. Hay nói cách khác, chiều sâu toàn thể càng lớn sẽ kéo dài được thời gian sử dụng của bãi chôn lấp.

- Chiều sâu của ô chôn lấp không được quá sâu, mặt đáy của ô chôn lấp và các công trình xây dựng phụ trợ phải cao hơn mực nước ngầm ít nhất 1m.

- Chiều sâu lớn sẽ kéo theo phải xây dựng các hệ thống thu gom và xử lý nước rác từ bãi sẽ sâu, gây tốn kém.

- Chiều cao mỗi ô chôn lấp sẽ kéo theo chiều cao của các công trình phụ trợ như đường vận chuyển, hệ thống thoát nước mưa, đê bao,… và đất để nâng chiều cao.

Theo bài ra, cao độ mặt đất:

Max: +71m

Trung bình: +65m

Min: +60m

Như vậy, đô thị có địa hình tương đối bằng phẳng.

Với chiều sâu toàn thể được lựa chọn là 25m.

So với cao độ mặt đất tự nhiên., ta có:

Chiều sâu của ô chôn lấp là: -12,5 m

Chiều cao của ô chôn lấp là: +12,5 m

Độ dốc đáy ô chôn lấp

Khi tính toán thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn, thì yêu cầu về độ dốc đáy ô chôn lấp là không thể bỏ qua. Đáy ô phải đạt một độ dốc nhất định giúp cho việc thu gom nước rác được dễ dàng và thuận tiện hơn.

Việc tính toán độ dốc thích hợp cũng gặp phải những vấn đề rất khó khăn. Nếu độ dốc quá nhỏ thì lượng nước rác được thu gom và đưa ra ngoài là rất nhỏ, không đáp ứng yêu cầu, nhưng ngược lại, nếu độ dốc quá lớn thì rất dễ gây tình trạng trơn trượt, sụt lún lượng rác thải trong ô chôn lấp, ngoài ra còn làm cho phần thể tích ô chôn lấp không đáp ứng được yêu cầu chôn lấp.

Lựa chọn độ dốc đáy chính ô chôn lấp thiết kế là 2%

Độ dốc vách (độ mở mái)

Độ dốc vách phụ thuộc vào:

- Địa chất công trình khu vực dự án.

- Lượng mưa và chế độ mưa.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 29

Page 30: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

- Công nghệ chôn lấp và khả năng gia công bề mặt.

Độ dốc lớn cho phép giảm diện tích bề mặt, dễ thoát nước nhưng khó thi công và dễ sụt lở khi vận hành.

Thông thường độ dốc được xác định phù hợp là 1:1

Yêu cầu về chiều rộng và chiều dài ô chôn lấp

Với độ dốc vách được lựa chọn là 1:1. Khi đó, chiều rộng và chiều dai ô chôn lấp được chia thành:

- Chiều dài:

+ Chiều dài đáy trên.

+ Chiều dài đáy dưới.

- Chiều rộng:

+ Chiều rộng đáy trên.

+ Chiều rộng đáy dưới.

Chiều dài và chiều rộng của cả đáy trên lẫn dưới phải đủ lớn để các phương tiện thi công, vận chuyển rác có thể hoạt động dễ dàng ngay tại đáy hố.

Gọi:

a: chiều dài đáy dưới ô chôn lấp. Chọn a = 125m

b: chiều rộng đáy dưới ô chôn lấp. Chọn b = 85m

Khi đó:

Chiều dài đáy trên

Chiều rộng đáy trên

Lượng đất đào lên được sử dụng để đắp đê bao và là lớp che phủ trung gian cũng như một phần có trong lớp lót đày và lớp phủ bề mặt.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 30

Page 31: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

2% 2%Lí p phñ trung gian

Lí p r c ch«n lÊp èng thu n í c r cLí p lãt ®y

Lí p phñ bÒ mÆt

Lí p chèng thÊm thµnh «

157.000

125.000

117.

000

85.0

00

5.20

4

5.40

05.000

16.0

00

VI

VII

Hình 5: Mặt cắt ngang ô chôn lấp

Với các thông số sau được lựa chọn thiết kế (theo TCVN 6696 - 2000):

Thời gian vận hành của bãi chôn lấp là 30 năm.

Số lớp rác trong mỗi ô chôn lấp là 18 lớp.

Chiều dày của mỗi lớp rác sau khi đầm nén trong ô chôn lấp là 1 m.

Số lớp phủ trung gian trong mỗi ô chôn lấp là 17 lớp.

Chiều dày của mỗi lớp phủ trung gian sau khi đầm nén trong ô chôn lấp là 0,2 m.

Tỷ trọng đầm nén là 0,85 Tấn/m3.

Như vậy:

+ Diện tich mặt bằng (diện tích đáy trên) của mỗi ô chôn lấp:

(m2)

+ Thể tích mỗi ô chôn lấp (không bao gồm lớp lót đáy, lớp phủ bề mặt, và hệ thống chống thấm vách ô) là:

(m3)

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 31

Page 32: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Tính VI:A B

CD

A B

CD

'

'

'

125.000

85.000

157.000

117.00

0

V1

V2 V3 V4

16.0

00

Ta có:

Từ đó:

Tính VII:

A B

CD

'

''

'

157.000

117.0

00

5.40

0

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 32

Page 33: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Ta có:

Khi đó, thể tích mỗi ô chôn lấp (không bao gồm lớp lót đáy, lớp phủ bề mặt, và hệ thống chống thấm vách ô) là:

+ Nếu chỉ tính riêng phần thể tích các lấp đất phủ trung gian (tính một cách tương đối) trong mỗi ô thì:

(m3)

Khi đó phần thể tích rác được chôn lấp trong mỗi ô:

(m3/ô)

Mặt khác, theo bảng 8 ta có tổng lượng rác phải chôn lấp trong 30 năm là:

(Tấn) (m3)

Số ô chôn lấp trong bãi chôn lấp là:

(ô)

III.2.2. Quy mô bãi chôn lấp

Với:

Số ô chôn lấp: N = 14 (ô)

Diện tích mỗi ô chôn lấp: S = 18.369 (m2)

Từ đó, ta tính được diện tích mặt bằng cần thiết để chôn lấp toàn bộ lượng rác trong 30 năm là:

(m2) (ha)

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 33

Page 34: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Mà theo thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT – BKHCNMT – BXD, thì diện tích phần mặt bằng cần thiết để chôn lấp rác chiếm 80% tổng diện tích bãi chôn lấp, còn lại là 20% diện tích để xây dựng các công trình phụ trợ. Vì vậy ta tính được quy mô bãi chôn lấp:

(ha)

Vậy quy mô bãi chôn lấp là 32 (ha)

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 34

Page 35: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

III.2.3. Các giai đoạn vận hành bãi chôn lấp

Bảng 10: Lượng rác tích lũy trong giai đoạn 2007 – 2036

NămDân số(dân)

Lượng rác thu gom

(Tấn/năm)

Lượng rác tích lũy(m3)

2007 347.852 40.300 47.4122008 354.113 41.406 96.1252009 360.487 42.329 145.9242010 366.976 43.263 196.8212011 373.582 44.238 248.8662012 380.306 54.965 313.5312013 387.152 56.418 379.9052014 394.120 57.652 447.7312015 401.215 58.969 517.1062016 408.436 60.513 588.2982017 415.788 71.416 672.3162018 423.273 73.051 758.2592019 430.891 74.945 846.4292020 438.647 76.676 936.6362021 446.543 78.672 1.029.1922022 454.581 80.731 1.124.1692023 462.763 82.855 1.221.6462024 471.093 85.049 1.321.7042025 479.573 87.323 1.424.4362026 488.205 89.673 1.529.9342027 496.993 92.323 1.638.5492028 505.939 95.075 1.750.4022029 515.046 97.725 1.865.3732030 524.316 100.685 1.983.8262031 533.754 103.780 2.105.9202032 543.362 107.014 2.231.8192033 553.142 110.383 2.361.6812034 563.099 113.917 2.495.7012035 573.234 117.829 2.634.3242036 583.553 121.709 2.777.511

Với quy mô bãi chôn lấp là rất lớn, quá trình vận hành bãi chôn lấp diễn ra trong nhiều năm. Ta không thể tiến hành xây dựng tất cả các ô chôn lấp rồi mới tiến hành đổ rác, vì như vậy sẽ xảy ra các sự việc sau:

- Thời gian xây dựng lâu, không đáp ứng được yêu cầu cần diện tích để chôn lấp trước mắt.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 35

Page 36: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

- Các ô chôn lấp được sử dụng sau sẽ bị lấp đầy do thời gian, để sử dụng được các ô chôn lấp đó ta lại phải tiến hành khôi phục lại trạng thái ban đầu mới có thể chôn lấp được.

- Hệ thống thu gom nước rác được xây dựng cùng với các ô chôn lấp sẽ gây ra lãng phí do bị hỏng hóc hoặc phải bão dưỡng lại mới có thể sử dụng được.

Do vậy, quá trình xây dựng bãi chôn lấp phải được tiến hành theo các giai đoạn nhằm tránh mọi bất lợi có thể xảy ra.Dựa vào bảng 10 và thể tích rác được chôn lấp trong mỗi ô, ta có thể đưa ra hế hoạch xây dựng bãi chôn lấp như sau:

Bảng 11: Kế hoạch xây dựng bãi chôn lấp

Giai đoạnLượng rác yêu cầu

chôn lấp (m3)

Số ô chôn lấp đáp ứng yêu cẩuThể tích rác (m3)

Số ô Ô số

I 2007 – 2010 196.821 210.000 1 1II 2011 – 2016 391.477 420.000 2 2;3III 2017 - 2022 535.871 630.000 3 4;5;6IV 2023 – 2028 626.233 630.000 3 7;8;9V 2029 – 2033 611.279 630.000 3 10;11;12VI 2034 – 2036 415.830 420.000 2 13;14

Ta thấy ở tất cả các giai đoạn, lượng rác yêu cầu chôn lấp đều nhỏ hơn thể tích chôn lấp đáp ứng. Điều này hoàn toàn dễ hiểu vì lượng rác phát sinh thực tế có thể lớn hơn lượng rác phát sinh tính toán thiết kế, khi đó phần thể tích dư có thể đáp ứng yêu cầu chôn lấp.

III.2.4. Thiết kế lớp lót đáy và lớp phủ bề mặt

Mục đích thiết kế lớp lót đáy ô chôn lấp là nhằm giản thiểu sự thấm nước rác vào lớp đất dưới ô chôn lấp và nhờ đó loại trừ khả năng gây ô nhiễm nguồn nước ngầm.

Mục đích thiết kế lớp phủ bề mặt là nhằm ngăn chặn không cho nước mưa, nguồn nước mặt đi vào ô chôn lấp. Đồng thời, ngăn chặn không cho khí rác thoát ra ngoài và phát tán vào môi trường không khí. Ngoài ra, lớp phủ bề mặt còn là nơi để tròng cây xanh sau khi đóng mỗi ô chôn lấp để tạo cảnh quan môi trường.

Việc thiết kế lớp lót đay và lớp phủ bề mặt phụ thuộc rất nhiều vào hiện trạng địa chất, điều kiện khí hậu, yêu cầu về môi trường của khu vực dự án.

Với giả thiết tầng địa chất, điều kiện khí hậu và các yêu cầu về môi trường được thỏa mãn ta tiến hành thiết kế.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 36

Page 37: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

0.0

2.0

4.5

7.0

8.0

9.5

10.2

13.5

17.7

N í c ngÇm n«ngSÐt pha

SÐt pha n©u vµngSÐt pha nhÑ, mµu x¸m dÎo

C¸t x¸m

C¸t x¸m vµng h¹t nhá, chÆt võa

§ Êt tù nhiªn

Hình 6: Mặt cắt ngang địa chất khu vực dự án

Lớp lót đáy

Lớp lót đáy được thiết kế đảm bảo lượng nước rác sinh ra không thấm vào đất phía dưới gây ô nhiễm đất, ô nhiễm nước ngầm, đồng thời đảm bảo sự bền vững của bãi chôn lấp.

Nếu đáy ô chôn lấp được đặt ở nới có lớp đất đá tự nhiên đồng nhất với hệ số thấm và có chiều dày tối thiểu là 6m. Hệ số thấm này phải được xác định tại

chỗ. Thì không cần phải xây dựng lớp chống thấm nhân tạo. Bề mặt của lớp đất tự nhiên của đáy ô chôn lấp phải được xử lý sao cho đạt độ dốc ít nhất 2% cho phép nước rác tự chảy tập trung về phía các rãnh thu gom nước rác.

Nếu địa chất khu vực dự án không đạt được 1 trong 2 yếu tố trên thì ta phải tiến hành xây dựng lớp lót đáy. Lớp lót này phải đảm bảo có hệ số thấm . Kết cấu của lớp lót đáy từ dưới lên bao gồm các lớp sau:

- Lớp đất nền đầm chặt.

- Lớp đất sét dày 60cm đầm chặt.

- Lớp vải địa kỹ thuật HDPE dày 2mm (loại có gai dùng cho bờ dốc, loại không có gai dùng cho mặt bằng để tránh sự trơn trượt) có tác dụng như một lớp ngăn cản sự di chuyển của nước rác từ trên xuống dưới (không cho nước rác thấm qua), ngăn chặn lại đất, cát nhằm giảm thiểu sự xáo trộn giữa các lớp đất và lớp cát sỏi.

- Lớp sỏi hay cát thoát nước dày 30cm, có hệ số đầm nén k = 0,9 và có đặt hệ thống thu gom nước rác.

- Lớp vải lọc địa chất (Geotxttile) dày 2mm.

- Lớp đất bảo vệ dày 60cm.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 37

Page 38: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

- Lớp rác nén dày 60cm.

Lớp lót đáy phải được thiết kế sao cho khoảng cách từ lớp lót đáy đến mực nước ngầm tối thiểu là 2,5m

Lí p r c ch«n lÊpLí p ®Êt b¶o vÖ dµy 600 mmLí p v¶i läc ®Þa chÊt dµy 2 mmLí p ®, c t tho t n í c dµy 500 mmLí p v¶i ®Þa kü thuËt HDPE dµy 2 mmLí p ®Êt sÐt ®Çm chÆt dµy 600 mmLí p ®Êt nÒn ®Çm chÆt

Hình 7: Mặt cắt ngang lớp lót đáy

Lớp che phủ bề mặt

Hiện trạng của các bãi chôn lấp hiện nay là thiếu lớp lót đáy, lớp phủ bề mặt và không có biện pháp thu khí rác.

Lớp che phủ bề mặt có nhiệm vụ ngăn chặn sự phát tán của khí rác và mùi hôi vào môi trường không khí xung quanh, tất cả lượng khí rác được thu hồi, đồng thời tránh lượng nước mưa rơi và thấm cào ô chôn lấp làm tăng lượng nước rác. Lớp che phủ bề mặt phải đảm bảo có độ dày, độ co giãn chống dạn nứt bãi rác từ quá trình phân hủy sinh học của các chất hữu cơ. Vấn đề sụt lún rác do quá trình phân hủy được giải quyết bằng cách làm tăng tỷ trọng đầm nén của rác, với tỷ trọng đầm nén là 0,85 (Tấn/m3) bằng thiết bị đầm nén chuyên dụng đảm bảo thoát nước tốt, không trượt lở, sụt lún. Đồng thời để tạo cảnh quan cho bề mặt bãi chôn lấp, lớp thảm thực vật sẽ được trồng lên lớp phủ bề mặt với các cây dễ chùm hoặc cây bụi.

Khi lượng rác trong ô chôn lấp đạt được dung tích lớn như thiết kế kỹ thuật, ô chôn lấp được tiến hành che phủ bề mặt.

Lớp phủ bề mặt phải có độ dốc tối thiểu là 2% nhưng không được vượt quá 30% để hướng dòng chảy ra phía ngoài và tránh sói mòn.

Lớp vật liệu kết thúc lớp lớp phủ cuối cùng của ô chôn lấp phải là loại đất tròng trọt. Các cây, cỏ được trồng lên lớp này không được phép làm hư hại lớp chống thấm.

Những chỗ thủng, rạn nứt hoặc sụt lún khi phát hiện thấy ở lớp trên cùng này phải được xử lý và gia cố.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 38

Page 39: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Nhằm thỏa mãn những yêu cầu vệ sinh môi trường và nhu cầu tái sử dụng mặt bằng, trình tự lớp phủ bề mặt từ dưới lên như sau:

- Lớp rác chôn lấp.

- Lớp đất phủ trực tiếp lên bề mặt chất thải có chiều dày 60cm với hàm lượng sét ko nhỏ hơn 30% để đảm bảo tính đầm nén và chống thấm. Lớp phủ trực tiếp này được đầm nén kỹ và được tạo một độ dốc thoát nước là 3%.

- Lớp cát thoát nước dày 30cm.

- Lớp màng địa chất loại HDPE dày 2mm ngăn ko cho nước mưa đi vào ô chôn lấp. Sau khi đóng cửa, do có đọ co giãn tốt nên khắc phục được anh hưởng do quá trình sụt lún rác.

- Lớp đất pha sét dày 60cm đầm chặt.

- Lớp thổ nhưỡng.

Để giảm chi phí XD, đất sét tại BCL khi đào cung với đất đào từ hồ sinh vật và hệ thông xử lý nước rác được dùng làm tầng đất phủ.

Lí p r c ch«n lÊp

Lí p ®Êt pha sÐt ®Çm chÆt dµy 600 mm

Lí p c t tho t n í c dµy 300 mmLí p v¶i ®Þa kü thuËt HDPE dµy 2 mm

Lí p ®Êt phñ trùc tiÕp ®Çm chÆt dµy 600 mm

Lí p thæ nh ì ng ®Çm chÆt dµy 94 mm

Hình 8: Mặt cắt ngang lớp phủ bề mặt

III.2.5.Thiết kế lớp phủ trung gian

Tỷ lệ vật liệu che phủ chiếm khoảng 10 – 15% tổng thể tích bãi chôn lấp và lớp phủ hàng ngày. Đất sử dụng để phủ có thành phần hạt sét chiếm khoảng 30 – 35%, đất phải đủ ẩm để đầm nện. Lớp phủ trung gian phải được trải đều khắp và kín lớp rác với độ cao chôn lấp của rác sau khi đầm nén là 0,6m. Sau khi đầm nén kỹ bề dầy đất phủ còn khoảng 20cm.

Phương án được lựa chọn ở đây là sử dụng lớp đất đào lên từ các ô chôn lấp để làm lớp phủ trung gian dày 20cm.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 39

Page 40: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Để đảm bảo thuận tiện cho việc vận hành xe chở rác trong các ô chôn lấp vào mùa mưa, một lớp xà bần 15cm, kế tiếp là đất sét dày 10cm được phủ lên trên lớp rác dày 0,6m. Xà bần và chất sét được đầm chặt.

Sau mỗi ngày khi công việc chôn lấp kết thúc và chưa đủ độ cao quy định để phủ đất, ta nên phủ tạm lên phần rác đã chôn lấp 1 lớp vải địa chất. Mỗi ngày khi ta vận hành bãi chôn lấp, lớp phủ này sẽ được cuốn lên để tiến hành chôn lấp.

Vật liệu phủ phải đạt các yêu cầu sau:

- Có hệ số thấm và có ít nhất 20% khối lượng có kích thước

.

- Có khả năng ngăn mùi.

- Không gây cháy.

- Có khả năng ngăn các loại côn trùng, động vật đào bới.

- Có khả năng ngăn chặn các rác thải nhẹ bay đi.

- Có khả năng ngăn chặn nước mưa rơi vào bãi chôn lấp.

- Có khả năng ngăn chặn sự thoát khí ra khỏi bãi chôn lấp.

III.2.6. Chống thấm cho (thành) vách ô chôn lấp

Khi địa chất ở khoảng cách giữa cao độ mặt đất tự nhiên và đáy ô chôn lấp không được đảm bảo, đặc biệt nếu ở trong khoảng cách đó có tầng nước ngầm nông thì chống thấm cho thành ô chôn lấp là công việc rất cần thiết nhằm làm giảm hoặc tránh không cho nước rác trong quá trình phân hủy rác ngấm vào các tầng địa chất bên ngoài thành ô chôn lấp cũng như tầng nước ngầm có trong khu vực, đồng thời đảm bảo kết cấu chịu lực đẩy ngang của địa chất khi thi công và vận hành bãi chôn lấp.

Thành ô chôn lấp cũng phải được thỏa mãn các điều kiện chống thấm như đáy ô chôn lấp. Khi lớp đất tự nhiên của thành ô chôn lấp không đáp ứng được các điều kiện chống thấm này thì phải xây dựng một vành đai thành chắn (hoặc tường chắn) chống thấm theo một trong các giải pháp dưới đây:

- Vành đai thành chắn chống thấm bao bọc xung quanh ô chôn lấp có kết cấu như sau:

+ Thành chắn phải được cấu tạo bằng vật liệu có hệ số thấm .

+ Chiều rộng tối thiểu của thành chắn là 1m.

+ Đỉnh thành chắn tối thiểu phải đạt bằng mặt đất và đáy của nó phải xuyên vào lớp sét đáy thỏa mãn các điều kiện về hệ số chống thấm

và dày trên 1m.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 40

Page 41: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

- Tạo một lớp sét sau khi đầm chặt và xử lý phải có chiều dày tối thiểu 60cm. Phủ lên lớp sét này 1 lơp màng tổng hợp chống thấm HDPE có chiều dày ít nhất 1,5mm.

III.2.7. Hệ thống thu gom nước mặt

Hệ thống thoát nước bề mặt là công trình quan trọng trong bãi chôn lấp. Công trình này được xây dựng chủ yếu nhằm kiểm soát và dẫn nhanh nước mưa ra khỏi khu vực chôn lấp. Nếu không có biện pháp ngăn chặn và tiêu thoát nước mưa thích hợp, nước mưa sẽ hòa lẫn với nước rác dẫn đến vừa làm tăng lượng nước rác, vừa làm tăng nguy cơ gât ô nhiễm môi trường xung quanh, làm tăng chi phí xử lý nước rác.

Mỗi ô chôn lấp đều được lắp đặt lớp phủ bãi để giảm thiểu lượng nước mưa xâm nhập vào ô chôn lấp, nhưng lớp phủ bãi cũng đồng thời khiến nước mưa chảy tràn xung quanh ô chôn lấp. Hệ thống thoát nước bề mặt trong trường hợp này lại giữ vai trò kiểm soát và dẫn nhanh nước mưa ra khỏi khu vực chôn lấp, tránh tình trạng ứ đọng nước tại khu vực bãi chôn lấp.

Thoát nước mưa tại từng ô chôn lấp

Trong quá trình chôn lấp chất thải nếu có mưa, nước mưa sẽ rơi xuống bề mặt và thấm vào ô chôn lấp, trở thành nước rác và được thu gom bằng các ống thu gom dưới đáy ô chôn lấp. Lượng nước này được tính toán dự phòng khi thiết kế hệ thống thu gom nước rác.

Khi rác thải đã được chôn đến cao độ mặt đất tự nhiên hoặc cao hơn, khi có mưa sẽ có lớp phủ bãi ngăn không cho nước mưa thấm vào ô chôn lấp mà được chảy tràn ra ngoài ô chôn lấp, lượng nước chảy tràn này được các mương xẻ xung quanh ô chôn lấp dẫn vào các kênh thoát nước mưa bãi chôn lấp và được thải ra môi trường.

Mương thoát nước mưa xung quanh ô chôn lấp là mương hở

Thoát nước mưa trên đường dẫn vào bãi chôn lấp

Để tránh tình trạng ứ đọng nước trên đường dẫn vào bãi chôn lấp, vừa gây nguy hiểm cho quá trình vận chuyển, vừa ảnh hưởng đến chất lượng nền đường thì hai bên lề đường phải có xây dựng kênh thoát nước cho phép nước chảy trên mặt đường có nơi tiêu thoát. Nước mưa được dẫn vào các kênh sau đó được tập trung tại hệ thống thu gom nước mưa và được thải ra ngoài môi trường.

Thoát nước mưa cho toàn bộ bãi chôn lấp

Đây là công trình chung, thiết kế với mục đích tránh tình trạng nước mưa ứ đọng gây ngập lụt trong bãi chôn lấp và đồng thời hạn chế nước mưa chảy tràn, xâm nhập vào các công trình trong bãi chôn lấp.

Mạng lưới thi công ưu tiên hướng dòng nước mưa ra khỏi bãi chôn lấp và thải ra nguồn nước mặt ngoài bãi chôn lấp.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 41

Page 42: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Để giảm chi phí xây dựng thì hệ thống thoát nước mưa trên đường dẫn vào bãi chôn lấp cũng là hệ thống thoát nước mưa cho toàn bộ bãi chôn lấp.

Mặt cắt ngang của mương thoát nước cho toàn bộ bãi chôn lấp được trình bày theo hình sau:

III.2.8. Nước rác - hệ thống thu gom và xử lý nước rác

III.2.8.1. Nước rác

Nước rỉ rác (nước rác) là nước bẩn thấm qua các lớp rác của các ô chôn lấp kéo theo các chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất ở dưới bãi chôn lấp.

Sự có mặt của nước rác trong bãi chôn lấp có cả mặt tích cực lẫn mặt tiêu cực cho hoạt động của bãi rác. Nước rất cần cho một số quá trình hóa học và sinh học xảy ra trong bãi chôn lấp để phân hủy rác. Mặt khác, nước có thể tạo ra sói mòn trên tầng đất nén và những vấn đề lắng đọng trong dòng nước mặt chảy qua. Nước rác có thể chảy vào các tầng nước ngầm và các dòng nước sạch và từ đó gây ô nhiễm đến nguồn nước uống, Vì vậy, vấn đề quan tâm khi thiết kế, xây dưng cho hoạt động của một bãi chôn lấp là kiểm soát nước rác.

Quá trình hình thành nước rác

Nước rác được hình thành khi nước thấm vào ô chôn lấp. Nước có thể thấm vào rác theo một số cách sau đây:

- Nước sẵn có và tự hình thành khi phân hủy rác hữu cơ trong bãi chôn lấp.

- Mực nước ngầm có thể dâng lên vào các ô chôn lấp.

- Nước có thể rỉ qua các thành (vách) của ô chôn lấp.

- Nước từ các khu vực khác chảy qua có thể thấm xuống ô chôn lấp.

- Nước mưa rơi xuống khu vực chôn rác trước khi được phủ đất và trước khi ô chôn lấp đóng lại.

- Nước mưa rơi xuống khu vực bãi chôn lấp sau khi ô chôn lấp đã đầy rác (ô chôn lấp được đóng lại).

Thành phần của nước rác

Việc tổng hợp và đặc trưng hóa thành phần nước rác là rất khó vì một loạt các điều kiện tác động lên sự hình thành của nước rác. Thời gian chôn lấp, khí hậu, mùa, độ ẩm của bãi rác, mưa độ pha loãng với nước mặt và nước ngầm, loại rác chôn lấp,…tất cả đều tác động lên thành phần của nước rác. Độ nén, loại và độ dày của vật liệu phủ bề mặt cũng tác động lên thành phần của nước rác.

Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rác từ các bãi chôn lấp mới và lâu năm được thể hiện ở bảng sau:

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 42

Page 43: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Bảng 11: Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rác từ các bãi chôn lấp mới và lâu năm

Thành phầnBãi mới (dưới 2 năm) Bãi lâu năm

(trên 10 năm)Khoảng Trung bìnhBOD5 (mg/l)TOC (mg/l)COD (mg/l)TSS (mg/l)Nitơ hữu cơ (mg/l)Amoniac (mg/l)Nitrat (mg/l)Tổng lượng photpho (mg/l)Othophotpho (mg/l)Độ kiềm theo CaCO3 pHCanxi (mg/l)Clorua (mg/l)Tổng lượng sắt (mg/l)Sunphat (mg/l)

2.000-20.0001.500-20.0003.000-60.000

200-2.00010-80010-8005-405-1004-80

1.000-10.0004,5-7,5

50-1.500200-3.00050-1.20050-1.000

10.0006.00018.000

500200200253020

3.0006,025050060300

100-20080-160100-500100-40080-12020-405-105-104-8

200-1.0006,6-7,550-200100-40020-20020-50

Thành phần của nước rác thay đổi theo các giai đoạn khác nhau của quá trình phân hủy sinh học. Sau giai đoạn háo khí ngắn (một vài tuần), tiếp đến là hai giai đoạn phân hủy: giai đoạn phân hủy yếm khí tùy tiện tạo ra axit và giai đoạn phân hủy yếm khí tuyệt đối tạo ra khí Mêtan.

Trong giai đoạn tạo axit, các hợp chất đơn giản được hình thành như axit béo, amoni axit, axit cacboxulic. Giai đoạn axit có thể kéo dài vài năm sau khi chôn lấp, phụ thuộc vào bản chất không đồng nhấy của rác. Đặc trưng của nước rác trong giai đoạn này:

- Nồng độ cao các axit béo dễ bay hơi.

- pH nghiêng về tính axit.

- BOD cao.

- Tỷ lệ BOD/COD cao.

- Nồng độ NH4 và Nitơ hữu cơ cao.

Trong giai đoạn tạo Mêtan, vi khuẩn tạo ra khí Mêtan là nổi trội nhất. Chúng thay thế các axit bằng các sản phẩm cuối cùng là khí Mêtan và Cacbonic. Giai đoạn tạo thành khí Mêtan có thể tiếp tục đến 100 năm hoặc lâu hơn nữa. Đặc trưng của nước rác trong giai đoạn này là:

- Nồng độ cao các axit béo dễ bay hơi rất thấp.

- pH trung hòa/kiềm.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 43

Page 44: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

- BOD thấp.

- Tỷ lệ BOD/COD thấp.

- Nồng độ NH4 cao.

III.2.8.2. Hệ thống thu gom và xử lý nước rác

Tính toán lượng nước rác sinh ra

Lượng nước rò rỉ sinh ra từ ô chôn lấp có thể được ước tính dựa trên cân bằng nước ở ô chôn lấp đó. Trong cân bằng náy, lượng nước hình thành trong bãi chôn lấp được tính bằng tổng lượng nước thấm vào ô chôn lấp trừ đi lượng nước thất thoát do các phản ứng hóa học và quá trình bay hơi. Lượng nước rác là lượng nước thải ra do vượt quá khả năng giữ nước của rác. Phương trình cân bằng nước đối với bãi chôn lấp có thể biếu diễn như sau:

Trong đó:

Q: lưu lượng nước rò rỉ sinh ra trong bãi chôn lấp (m3/ngày).

M: thể tích rác trung bình ngày (m3/ngày).

W1: độ ẩm của rác trước khi đầm nén (%).

W2: độ ẩm của rác sau khi đầm nén (%).

P: lượng mưa ngày trong tháng lớn nhất (mm/ngày).

R: hệ số thoát nước bề mặt, lấy theo bảng sau.

E: lượng nước bốc hơi, lấy bằng 5mm/ngày (thường 5 – 6mm/ngày).

A: diện tích ô chôn lấp (lấy ở cuối giai đoạn thiết kế) (m2).

Bảng 12: Hệ số thoát nước bề mặt đối với các loại đất phủ

Loại đất trên bề mặt Hệ số thoát nước bề mặtĐất pha cát, độ dốc 0 – 2%Đất pha cát, độ dốc 2 – 7%Đất pha cát, độ dốc > 7%Đất chặt, độ dốc 0 – 2%Đất chặt, độ dốc 2 – 7%Đất chặt, độ dốc >7%

0,05 – 0,100,10 – 0,150,15 – 0,200,13 – 0,200,18 – 0,220,25 – 0,35

Ta có:

+ Thể tích rác trung bình ngày (tính ở cuối giai đoạn vận hành bãi chôn lấp) với tỷ trọng của rác trước khi đầm nén là 0,42 (tấn/m3):

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 44

Page 45: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

(Tấn/ngày) (m3/ngày)

+ Độ ẩm của rác trước khi đầm nén:

+ Độ ẩm của rác sau khi đầm nén:

+ Lượng mưa ngày trong tháng lớn nhất: P = 11,8 (mm/ngày) .

+ Hệ số thoát nước bề mặt: R = 0,22 (đất chặt, độ dốc 2 – 7%).

+ Lượng nước bốc hơi: E = 5 (mm/ngày)

+ Diện tích ô chôn lấp (lấy ở cuối giai đoạn thiết kế):

A = 18.369 (m2)

Khi đó, lượng nước rác sinh ra trong ngày:

(m3/ngày)

Vậy (m3/ngày)

Thiết kế hệ thống thu gom và xử lý

Thành phần hệ thống thu gom nước rác bao gồm:

Tầng thu gom nước rác.

Hệ thống ống thu gom nước rác.

Hố thu nước rác.

- Tầng thu gom nước rác (là lớp đá, cát lọc nước trong lớp lót đáy) bao gồm 2 lớp vật liệu trải đều trên toàn bộ mặt đáy ô chôn lấp. Tầng thu gom nước rác phải đảm bảo đủ độ dày để dặt ống thu gom nước rác và không được nhỏ hơn 30cm. Yêu cầi mỗi lớp như sau:

Lớp dưới: đá dăm nước, độ dày 20 – 30cm (lựa chọn là 30cm).

Lớp trên: Cát thô, độ dày 10 – 20cm (lựa chọn là 20cm).

Tầng thu gom nước rác có hệ số thấm tối thiểu là 1.10-2 cm/s

- Hệ thống thu gom nước rác: Mỗi ô chôn lấp phải có hệ thống thu gom nước rác riêng. Hệ thống thu gom nước rác của mỗi ô chôn lấp được thiết kế với các yêu cầu sau:

+ Có 1 tuyến chính chạy dọc theo hướng dốc của ô chôn lấp. Các tuyến phụ dẫn nước rác về tuyến chính. Tuyến chính dẫn nước rác về hố thu gom để bơm hoặc dẫn thẳng vào công trình xử lý nước rác.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 45

Page 46: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

+ Trên mỗi tuyến ống, cứ 125m lại có 1 hố ga để phòng tránh sự tắ nghẽn ống. Hố ga thường được xây bằng gạch, có kết cấu chống thấm. Kích thước hố ga là

. Ống thu gom nước rác có mặt phía trong nhẵn, đường kính không nhỏ hơn 150mm, ống thu gom phụ được đục lỗ với đường kính từ 10 – 20mm trên suốt chiều dài ống với tỷ lệ lỗ rỗng chiếm từ 10 – 15% diện tích mặt ống..

+ Đường ống thu gom nước rác cần đảm bảo độ bền hoá học và cơ học trong suốt thời gian vận hành bãi chôn lấp.

+ Độ dốc của mỗi tuyến ống phụ thuộc vào địa hình đáy ô chôn lấp nhưng không nhỏ hơn 1%.

Tính toán đường kính ống và vận tốc nước rác trong ống:

- Đối với tuyến ống phụ:

Ta bố trí mỗi ô chôn lấp 4 ống thu gom phụ làm bằng vật liệu HDPE bố trí theo dạng xương cá.

Với lưu lượng nước rác là (m3/ngày) = 0,843(l/s).

Độ dốc thiết kế của các tuyến ống phụ là 1%

Đường kính ống chính được tra theo bảng 5 trang 25 – Các bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoát nước, ta được D = 150mm.

Trong bảng 5, cột ứng với độ dốc 1%, lưu lượng 0,843 (l/s) nằm giữa 0,67 (l/s) và 1,26 (l/s). Ta có:

Với Q = 0,67 (l/s) v = 0,42 (m/s)

Q = 1,26 (l/s) v = 0,50 (m/s)

Vận tốc của nước rác trong tuyến ống phụ:

50

2025

150

Hình 9: Chi tiết ống thu gom phụ

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 46

Page 47: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

- Đối với tuyến ống chính:

Với mặt bằng bãi chôn lấp được bố trí như hình vẽ. Ta bố trí 1 tuyến ống thu gom chính làm bằng vật liệu HDPE chạy giữa các ô nằm trong cùng một hàng.

+ Với hàng gồm 3 ô chôn lấp:

Với lưu lượng nước rác của mỗi ô chôn lấp là (m3/ngày) = 3,37 (l/s).

Lưu lượng mà tuyến ống chính cần phải thu gom là:

(m3/ngày) = 10,11 (l/s).

Độ dốc thiết kế của tuyến ống chính là 2%

Đường kính ống chính được tra theo bảng 6 trang 31 – Các bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoát nước, ta được D = 200mm.

Trong bảng 6, cột ứng với độ dốc 2%, lưu lượng 10,11 (l/s) nằm giữa lưu lượng 8,53 (l/s) và lưu lượng 11,4 (l/s).

Với Q = 8,53 (l/s) v = 1,07 (m/s)

Q = 11,4 (l/s) v = 1,17 (m/s)

Vận tốc của nước rác trong tuyến ống chính:

+ Với hàng gồm 4 ô chôn lấp:

Với lưu lượng nước rác của mỗi ô chôn lấp là (m3/ngày) = 3,37 (l/s).

Lưu lượng mà tuyến ống chính cần phải thu gom là:

(m3/ngày) = 13,48 (l/s).

Độ dốc thiết kế của tuyến ống chính là 2%

Đường kính ống chính được tra theo bảng 6 trang 31 – Các bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoát nước, ta được D = 200mm.

Trong bảng 6, cột ứng với độ dốc 2%, lưu lượng 13,48 (l/s) nằm giữa lưu lượng 11,4 (l/s) và lưu lượng 14,7 (l/s).

Với Q = 11,4 (l/s) v = 1,17 (m/s)

Q = 14,7 (l/s) v = 1,25 (m/s)

Vận tốc của nước rác trong tuyến ống chính:

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 47

Page 48: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

- Hố thu nước rác: Đối với các bãi chôn lấp mà nước rác từ hệ thống thu gom nước rác không hoặc khó tự chảy vào các công trình xử lý nước rác, phải thiết kế các hố thu nước rác. Số lượng, chiều sâu hố tuân thủ theo các tiêu chuẩn hiện hành về công trình xử lý nước rác. Hố thu nước rác phải có kết cấu vững chắc, có thể xử dụng lâu dài đồng thời phải đảm bảo khả năng chống thấm nước rác.

III.2.9. Khí rác - hệ thống thu gom và xử lý khí rác

III.2.9.1. Khí rác

Các bãi chôn lấp là nguồn tạo khí sinh học mà trong đó khí mêtan (CH4) là thành phần chủ yếu và chiếm một tỷ lệ cao.

Khí sinh học là sản phẩm của quá trình phân huỷ các chất hữu cơ có trong bãi chôn lấp. Thành phần của khí ga trong giai đoạn đầu chủ yếu là CO 2 và một số loại khí khác như N2 và O2. Sự có mặt của khí CO2 trong bãi chôn lấp tạo điều kiện chi vi sinh vật kị khí phát triển và từ đó bắt đầu giai đoạn hình thành khí CH 4. Như vậy, khí ga có 2 thành phần chủ yếu là CH4 và CO2, trong đó CH4 chiếm khoảng 50 – 60% và CO2 chiếm khoảng 40 - 50%.

Khí CH4 có thể trở thành mối nguy hiểm gây ra cháy nổ, ô nhiễm môi trường ở bãi chôn lấp và các khu vực xung quanh. Vì vậy việc kiểm soát lượng khí phát sinh là một phần quan trọng trong thiết kế và vận hành bãi chôn lấp.

III.2.9.2. Hệ thống thu gom và xử lý khí rác

Tuỳ theo lượng khí rác phát sinh, có thể sử dụng vào mục đích dân sinh hoặc tiêu huỷ theo phương pháp đốt (ở Việt Nam hiện nay chủ yếu là sử dụng phương pháp đốt tiêu hủy).

Việc thiết kế hệ thống thu gom và xử lý khí rác được tiến hành theo TCVN 261:2001 nhằm đảm bảo chất lượng không khí xung quanh bãi chôn lấp heo TCVN 5938:1995.

Với sản lượng khí ước tính khoảng 7,5 (m3/tấn rác thải) ta hoàn toàn có thể tính được lượng khí rác phát sinh từ 1 ô chôn lấp cũng như lượng khí rác phát sinh từ bãi chôn lấp trong toàn bộ thời gian vận hành.

Với thể tích rác thải trung bình trong 1 ô chôn lấp là 210.000 (m3) thì lượng khí rác phát sinh sẽ là:

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 48

Page 49: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Lượng khí rác phát sinh từ bãi chôn lấp trong toàn bộ thời gian vận hành là:

Vì khối lượng rác đem chôn lấp ở mỗi ô chôn lấp tương đối lớn nên hệ thống thu gom khí rác được bố trí thành mạng lưới dạng tam giác đều, bán kính thu gom của 1 ống là 25m, tức là khoảng cách giữa 2 ống thu gom liên tiếp là 50m (phù hợp với tiêu chuẩn)

Các ống thu gom khí được lắp đặt trong quá trình vận hành, nối ghép, nâng dần độ cao theo độ cao vận hành bãi. Đoạn ống nối ghép phải được hàn gắn cẩn thận. Toàn bộ phần ống thu gom phía trong ô chôn lấp được đặt trong lớp bảo vệ có đục các lỗ nhỏ đảm bảo thu được lượng khí rác cần thiết. Phần ống nằm trong lớp phủ bề mặt bãi chôn lấp và nhô cao trên mặt bãi chôn lấp phải sử dụng ống ghép tráng kẽm hoặc vật liệu có sức bề cơ học và hoá học tương đương.

Độ cao cuối cùng của ống thu gom khí rác phải lớn hơn bề mặt bãi tối thiểu 2m (tính từ lớp phủ trên cùng).

Trường hợp phải dùng ống dẫn khí rác ra nơi thoát tán xa bãi chôn lấp , ống dẫn phải có độ dốc tối thiểu 2% hướng về giếng thu gom nước rác để thoát nước đọng.

Hệ thống thu gom khí rác nên sử dụng ống nhựa đường kình tối thiểu 150mm, đục lỗ cách đều suốt chiều dài ống với mật độ lỗ rồng đạt 15 – 20% diện tích bề mặt ống.

III.2.10. Các công trình phụ trợ

Các công trình phụ trợ có vai trò quan trọng trong công tác xây dựng và vận hành bãi chôn lấp. Diện tích của các công trình phụ trợ chiếm 20% diện tích của toàn bãi chôn lấp. Các công trình phụ trợ bao gồm:

Hệ thống đường giao thông ra vào bãi

Hệ thống giao thông khu vực dự án phải được xây dựng đảm bảo cho các loại xe trong bãi hoạt động thuận tiện, dễ dàng quay xe, tránh nhau,… Cấp đường phải tương thích với các loại xe vận chuyển và hoạt động trong điều kiện thời tiết xấu. Có thể xem xét lựa chọn phương án đổ bê tông hoặc kiên cố hóa các tuyến đường dự kiến sẽ được sử dụng liên tục trong suốt thời gian vận hành của bãi chôn lấp. Cần có các biển báo hướng dẫn cho các xe chạy đúng tuyến quy định.

Đường giao thông ra vào bãi chôn lấp được thiết kế theo tiêu chuẩn đường ôtô

Thiết kế với 2 làn xe với:

B nền đường = 1,5m + 5,5m + 1,5m = 8,5m

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 49

Page 50: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Hệ thống hàng rào

Một hàng rào an toàn sẽ được dựng lên quanh bãi chôn lấp để ngăn cản người ra vào và để ngăn cản không cho cac rác thải nhẹ có thể bay ra ngoài khi bãi chôn lấp đang hoạt động.

Hệ thống cấp nước.

- Trong bãi chôn lấp cần thiết phải xây dựng hệ thống cấp nước phục vụ cho sinh hoạt, rửa xe, tưới cây và các mục đích khác. Cần tách riêng biệt thành hai hệ thống cấp nước sinh hoạt và nước phục vụ cho mục đích khác. Hệ thống cấp nước sinh hoạt phải được thiết kế sao cho tránh được mọi ảnh hưởng của chất thải cho dù bằng hình thức hay con đường nào.

- Hệ thống cấp nước sinh họat dùng tuyến ống cấp nước nối từ đường ống cấp nước của thành phố dẫn về bãi.

- Cấp nước phun cho rác và rửa xe dùng nước ở hồ sinh học của khu xử lý nước rác.

Hệ thống điện cho toàn khu.

Xây dựng trạm biến áp và một tuyến đường dây dẫn về bãi để cấp điện cho các nhu cầu: chiếu sáng dọc đường dọc đường vào khu chôn lấp chất thải, chiếu sáng cho nhà điều hành sản xuất, cấp điện động lực cho khu xử lý nước rác.

Hệ thống quan trắc môi trường ở bãi chôn lấp

Để kiểm soát môi trường ở bãi chôn lấp, một hệ thống quan trắc môi trường sẽ được bố trí ở khu vực bãi rác.

Xung quanh bãi trồng cây có tán lá lớn, khoảng cách giữa các cây từ 8 - 10m. Trong khoảng cách này trồng xen các loại cây mọc nhanh tạo thành hàng cây xanh để tạo cảnh quan môi trường và ngăn rác nhẹ bị gió thổi bay.

Hệ thống để bao - trồng cây xanh

Trạm rửa xe

Tất cả các loại xe và thiết bị vừa làm việc tại những khu hoạt động của bãi chôn lấp đều được tẩy rửa trước khi ra khỏi bãi, nước rửa xe cần được xử lý như nước thải, trừ khi chứng minh được là chúng vô hại.

Hệ thống thông tin liên lạc

Cần trang bị đầy đủ hệ thống thông tin liên lạc nội bộ và nối mạng với bên ngoài để chỉ đạo, nên thiết kế các hệ thống camera nối từ phòng điều hành tới các bộ phận liên quan theo dõi các quá trình vận hành bãi chôn lấp chất thải, thông tin với các cơ quan bên ngoài khi cần thiết.

Nhà lưu giữ xe và trang thiết bị máy móc

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 50

Page 51: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

Sau mỗi ngày làm việc, các loại xe, trag thiết bị, máy móc cần được tập trung tại khu nhà riêng biệt. Khu nha này cần phải bố trí thành các ngăn riêng, mỗi ngăn lưu giữ loại máy móc, thiết bị phù hợp, tránh hiện tượng để lộn xộn gây khó khăn cho công việc tiếp theo.

Hệ thống cây xanh

Trong phạm vi chôn lấp chất thải nên bố trí một phần diện tích đất nhất định để tròng cây xanh. Diện tích cây xanh nên tập trung ở khu vực nhà hành chính và các dải phân cách giữa các khu vực trong bãi, các loại cây được trồng cần được lựa chọn sao cho phù hợp với điều kiện hoạt động của bãi chôn lấp, điều kiện thời tiết, đồng thời đảm bảo tăng mỹ quan của bãi chôn lấp (các loại cây thường được lựa chọn là các loại cây là kim, dễ chùm).

Khu chứa đất và vật liệu phủ, đóng ô chôn lấp

Tùy theo phương thức chôn lấp ở mỗi bãi mà bố trí các khu chứa đất và các nhà chứa vật liệu che phủ để phục vụ công tác đóng ô chôn hàng ngày hay hàng tuần.

Đất và vật liệu che phủ phải luôn đáp ứng kịp thời nhu cầu sử dụng tại bãi và phải đảm bỏa đúng tiêu chuẩn thiết kế đối với bãi chôn lấp chất thải nguy hại.

Hệ thống công trình ngăn nước mặt

Tại mỗi ô chôn lấp và toàn bộ bãi cần xây dựng các công trình thu gom nước mặt. Hệ thống này có thể là tường chắn, đê bao hoặc mương rãnh. Tùy điều kiện cụ thể của từng ô, từng bãi mà xây dựng hệ thống thu gom nước mặt cho phù hợp.

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 51

Page 52: CTR (Thuyet Minh)

Bài tập lớn thiết kế bãi chôn lấp chất thải rắn

C. Tài liệu tham khảo

1. Quản lý chất thải rắn - tập 1 (chất thải rắn đô thị) – GS.TS. Trần Hiếu Nhuệ, TS. Ứng Quốc Dũng, TS. Nguyễn Thị Kim Thái – NXBXD.

2. Các bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoát nước – GS.TSKH. Trần Hữu Uyển – NXBXD.

3. TCXDVN 261:2001 – Bãi chôn lấp chất thải rắn. Tiêu chuẩn thiết kế - NXBXD.

4. TCXDVN 6696:2000 - Chất thải rắn – Bãi chôn lấp hợp vệ sinh – Yêu cầu chung về bảo vệ môi trường – NXBXD.

5. Thông tư liên tịch số 01/2001/TTLT – BKHCNMT – BXD.

6. http://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=386&idmid=3&ItemID=6116

Nguyễn Văn Đắc Kỹ Thuật Môi Trường – K45 52