›
›

Bài giảng Quản lý và xử lý chất thải rắn - Chương 1 đến Chương 4 - Nguyễn Xuân Cường

pdf 47 trang huongle 1910
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Quản lý và xử lý chất thải rắn - Chương 1 đến Chương 4 - Nguyễn Xuân Cường", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_gaingr_quan_ly_va_xu_ly_chat_thai_ran_chuong_1_den_chuon.pdf

Nội dung text: Bài giảng Quản lý và xử lý chất thải rắn - Chương 1 đến Chương 4 - Nguyễn Xuân Cường

  1. ĐẠI HỌ C HU Ế PHÂN HI ỆU ĐHH TẠ I QUẢ NG TRỊ BÀI GI ẢNG QU ẢN LÝ VÀ X Ử LÝ CH ẤT TH ẢI R ẮN Th.S. NGUY ỄN XUÂN C ƯỜ NG Bộ môn: Công ngh ệ kỹ thu ật môi tr ườ ng LƯU HÀ NH N ỘI B Ộ ĐÔNG HÀ , 2012
  2. MỤC L ỤC Ch ươ ng 1. ĐỊNH NGH ĨA, PHÁT SINH VÀ TÍNH CH ẤT 4 1.1. Định ngh ĩa 4 1.2. Phân lo ại 4 1.3. Thành ph ần và tính ch ất 4 1.3.1. Thành ph ần 4 1.3.2. Tính ch ất 5 1.4. Ch ất th ải r ắn phát sinh 7 1.4.1. Vai trò c ủa vi ệc xác đị nh kh ối l ượng CTR 7 1.4.2 Kh ảo sát t ốc độ ch ất th ải r ắn phát sinh 7 1.5. Xác định kh ối l ượng và thành ph ần 9 1.5.1. Xác định kh ối l ượng 9 1.5.2. Ph ươ ng pháp xác định các thông s ố CTR 10 1.6. Phân lo ại ch ất th ải r ắn (Waste Classification) 12 1.6.1. Thông tin chung 13 1.6.2. L ợi ích c ủa vi ệc phân lo ại CTR t ại ngu ồn 13 1.7. Ch ất th ải r ắn nguy h ại 13 1.8. Ảnh h ưởng c ủa ch ất th ải r ắn đế n s ức kh ỏe con ng ười và môi tr ường 14 1.8.1. Ảnh h ưởng đế n môi tr ường 14 1.8.2. Ảnh h ưởng đế n s ức kh ỏe con ng ười 14 1.9. H ệ th ống qu ản lý 14 1.9.1. Qu ản lý ch ất th ải r ắn thông th ường 14 1.9.2. Qu ản lý ch ất th ải r ắn nguy h ại 16 Ch ươ ng 2. THU GOM CH ẤT TH ẢI R ẮN 17 2.1. T ổng quan 17 2.1.1. Các ki ểu thu gom 17 2.1.2. Các hình th ức thu gom 18 2.2. Phân tích h ệ th ống thu gom v ận chuy ển CTR 18 2.2.1. M ột s ố khái ni ệm 18 2.2.2. Tính toán h ệ th ống Container di độ ng( HCS) 19 2.2.3. Tính toán h ệ th ống Container c ố đị nh (SCS) 22 2.3. Tr ạm trung chuy ển 24 2.3.1. S ự c ần thi ết c ủa tr ạm trung chuy ển 24 2.3.2. Các lo ại tr ạm trung chuy ển 26 2.3.3. Các thông s ố c ơ b ản c ủa tr ạm trung chuy ển 26 Ch ươ ng 3. CHÔN L ẤP CH ẤT TH ẢI R ẮN 28 3.1. Khái ni ệm 28 3.2. Phân lo ại 28 3.3. Chôn l ấp h ợp v ệ sinh (Sanitary landfill) 29 3.3.1. C ấu trúc chính c ủa bãi chôn l ấp 30 3.3.2. Các quá trình x ảy ra trong bãi chôn l ấp 35 3.3.3. L ựa ch ọn v ị trí, quy mô và lo ại hình bãi chôn l ấp 36 3.3.4. Qu ản lý n ước r ỉ rác 36 3.3.5. Qu ản lý khí bãi chôn l ấp 39 3.3.5. V ận hành và đóng c ửa bãi chôn l ấp 41 3.3.6. Giám sát môi tr ường bãi chôn l ấp 41 3.3.7. K ỹ thu ật chôn l ấp có tu ần hoàn n ước 42 3.3.8. K ỹ thu ật chôn l ấp bán hi ếu khí (Semi – aerobic landfill) 42 Ch ươ ng 4. X Ử LÝ CH ẤT TH ẢI R ẮN B ẰNG PH ƯƠ NG PHÁP C Ơ H ỌC 44 3.1. Nén ch ất th ải r ắn 44
  3. 3.2. Đóng ki ện 44 3.3. Công ngh ệ Seraphin và Hydromex 44 3.3.1. Công ngh ệ Hydromex 44 3.3.2. Công ngh ệ Seraphin 45 Ch ươ ng 5. X Ủ LÝ CH ẤT TH ẢI R ẮN B ẰNG CÁC PH ƯƠ NG PHÁP NHI ỆT 48 5.1. Ph ươ ng pháp đốt (Incineration) 48 5.2. Ph ươ ng pháp nhi ệt phân 50 5.2.1. Gi ới thi ệu 50 5.2.2. S ản ph ẩm t ạo thành 50 5.2.3. Công ngh ệ nhi ệt phân 51 5.3. Ph ươ ng pháp khí hóa 51 5.3.1. Gi ới thi ệu 52 5.3.2. Công ngh ệ khí hóa 52 5.4. H ệ th ống thu h ồi n ăng l ượng 53 5.5. Ki ểm soát môi tr ường trong các quá trình x ử lý nhi ệt 53 Ch ươ ng 6. TÁI CH Ế VÀ TÁ I S Ử DỤ NG CH ẤT TH ẢI R ẮN 54 6.1. Khái ni ệm 54 6.1.1 Tái ch ế 54 6.1.2. Tái s ử d ụng 54 6.2. Ho ạt động tái ch ế và tái s ử d ụng 54 6.2.1. Tái ch ế ch ất th ải r ắn thông th ường 54 6.2.2. Tái ch ế ch ất th ải r ắn công nghi ệp 58 6.2.3. Ho ạt độ ng tái s ử d ụng 59 6.3. Th ực tr ạng tái ch ế và tá i s ử dụ ng 59 Ch ươ ng 7. K ẾT H ỢP X Ử LÝ VÀ TÁI CH Ế TÁI S Ử D ỤNG CH ẤT TH ẢI R ẮN 61 7.1. Khái ni ệm 61 7.2. Ph ươ ng pháp ủ (composting) 61 7.2.1. Gi ới thi ệu 61 7.2.2. Các y ếu t ố ảnh h ưởng đế n quá trình ủ 62 7.2.2. Các ph ươ ng pháp ủ 64 7.3. Công ngh ệ khí sinh h ọc (biogas) 64 7.3.1. Khái ni ệm 64 7.3.2. C ơ ch ế quá trình phân h ủy k ị khí 65 7.3.3. Các nhân t ố ảnh h ưởng quá trình Biogas 66 7.3.4. Quá trình ho ạt độ ng Biogas 67 7.3.4. Tính toán thi ết k ế b ể biogas 68 7.3.5. Ph ươ ng pháp làm tinh khi ết khí sinh h ọc 70 Ch ươ ng 8. X Ử LÝ CH ẤT TH ẢI R ẮN NGUY H ẠI 72 8.1. Khái ni ệm và đặc điểm 72 8.1.1. Khái ni ệm 72 8.1.2. Đặc điểm 72 8.2. X ử lý ch ất th ải r ắn nguy h ại 74 8.2.1. X ử lý đấ t, bùn, c ặn th ải 74 8.2.2. X ử lý CTR y t ế 78 8.2.3. X ử lý CTR điện t ử 82 8.3. Chôn l ấp CTR nguy h ại 83 TÀI LI ỆU THAM KH ẢO 85
  4. Ch ươ ng 1. ĐỊNH NGH ĨA, PHÁT SINH VÀ TÍNH CH ẤT CỦA CH ẤT TH ẢI R ẮN 1.1. Định ngh ĩa Ch ất thả i r ắn (hay rá c thả i) là vật ch ất dạ ng r ắn (ho ặc s ệt) đượ c thả i bỏ trong hoạ t động củ a con ng ườ i và động v ật. 1.2. Phân lo ại Có nhi ều cá ch phân loạ i CTR [4,6,7,9]: a. Phân lo ại theo ngu ồn g ốc phát sinh - CTR sinh hoạ t (Household solid waste); + CTR sinh ho ạt đô thị (Municipal Solid waste); + CTR sinh ho ạt nông thôn (Rural solid waste); - CTR công nghi ệp (Industrial solid waste); - CTR nông nghi ệp. b. Phân lo ại theo tính ch ất độ c h ại + CTR nguy h ại; + CTR không nguy hại. c. Phân lo ại theo không gian lãnh th ổ + CTR đô th ị (Municipal Solid waste); + CTR nông thôn (Rural Solid waste). Ngoài ra, trong [29] chia CTR thành 5 lo ại nh ư sau: - CTR đô th ị (MSW) - CTR xây d ựng (C&D) - CTR y t ế (BMW) - CTR công nghi ệp - CTR nguy h ại 1.3. Thành ph ần và tính ch ất 1.3.1. Thành ph ần Thà nh ph ần CTR p hụ thu ộc và o: Điều ki ện KT-XH ; Trì nh độ quả n lý ; Ngà nh ngh ề sả n xu ất; Cá c mù a trong n ăm.
  5. Bả ng 1.1: Thà nh ph ần đặc tr ưng CTR sinh hoạ t Thành ph ần CTR % kh ối l ượng Rau, th ực ph ẩm th ừa 64.7 Cây g ỗ 6.6 Gi ấy, bao bì gi ấy 2.1 Plastic (nh ựa) khó tái ch ế 9.1 Cao su, đế giày dép 6.3 Vải s ợi, v ật li ệu s ợi 4.2 Đất đá, béton 1.6 Thành ph ần khác 5.4 Ngu ồn: HOWADICO,2002 Bảng 1.2: Thành ph ần đặ c tr ưng c ủa CTR ở M ĩ [21] Waste component Weight % Paper 38.1 Yard waste 12.1 Food waste 10.9 Plastics 10.5 Metals 7.8 Rubber, leather, textiles 6.6 Glass 5.5 Wood 5.3 Miscellaneous inorganic waste 3.2 Thành ph ần CTR ở Tp. H ồ Chí Minh [9] 1.3.2. Tính ch ất * Tính ch ất v ật lý: - Kh ối l ượng riêng: Kh ối l ượng riêng c ủa CTR ĐT l ấy t ừ các xe ép rác th ường dao độ ng 200 kg/m3 đến 500 kg/m3, điển hình 279kg/m3 [3]; 180 – 400kg/m3, điển hình 300kg/m3 [9] - Độ ẩm: Là l ượng n ước ch ứa trong CTR, độ ẩm giao độ ng tùy vào thành ph ần CTR, thành ph ần th ực ph ẩm có độ ẩm kho ảng 70%, gi ấy 6%, nh ựa và th ủy tinh 2% [20].
  6. Bảng 1.3: Giá tr ị kh ối l ượng riêng và độ ẩm c ủa CTR [Ngu ồn: Tchobanoglous và c ộng s ự, 1993 (b ản d ịch 4,9)] - Kích th ước h ạt: Tùy t ừng lo ại CTR mà có kích th ước h ạt khác nhau. - Ti ềm n ăng nhi ệt l ượng: Lượng nhi ệt ti ềm n ăng ph ụ thu ộc vào độ ẩm và H ch ứa trong CTR. - Kh ả n ăng gi ữ ẩm th ực t ế: Kh ả n ăng gi ữ n ước CTRSH không nén giao động 50 – 60 % [9]. * Tính ch ất hóa h ọc: Các thành ph ần c ần quan tâm: C, H, O, N, S và tro. Tỉ l ệ các thành ph ần th ường được tính theo % kh ối l ượng. Thành ph ần h ữu c ơ và vô c ơ c ủa CTR là thông s ố để tính toán kh ả n ăng tái ch ế. Dữ li ệu thành ph ần các nguyên t ố c ủa CTR [28]
  7. * Tính ch ất sinh h ọc Về ph ươ ng di ện sinh h ọc, chất h ữu c ơ (tr ừ nh ựa, cao su, da) có th ể phân thành thành nh ững lo ại sau: - Các phân t ử có th ể tan trong n ước nh ư: đường, tinh b ột, amino axit và nhi ều axit h ữu c ơ khác; - Xenlulo: là s ản ph ẩm ng ưng t ụ c ủa đường 5, 6 carbon; - Dầu, m ỡ, sáp: là nh ững este c ủa alcohols và axit béo m ạch đài; - Lignin: là m ột polyme ch ứa các vòng th ơm v ới nhóm methoxyl (-OCH3); - Lignoxenlulo: là k ết h ợp lignin và xenlulo; - Protein: là ch ất t ạo thành t ừ s ự k ết h ợp chu ỗi amino axit. 1.4. Chất th ải r ắn phát sinh 1.4.1. Vai trò c ủa vi ệc xác định kh ối l ượng CTR * Vai trò: - Đánh giá k ết qu ả c ủa hệ th ống gom, tái ch ế CTR; - Thi ết k ế các ph ươ ng ti ện, thi ết b ị v ận chuy ển và x ử lý CTR; - Quy ho ạch, thi ết k ế h ệ th ống thu gom và x ử lý. * Đơ n v ị đo Các đơ n v ị đo dùng để xác định KL CTR bao g ồm: -. Thể tích và kh ối l ượng Cả thông s ố th ể tích và KL đều được dùng để đo l ượng CTR. Tuy nhiên, vi ệc s ử dụng thông s ố th ể tích để xác đị nh l ượng CTR có th ể gây nh ầm l ẫn. - Thông s ố khác Bảng 1.4: Đơ n v ị s ử d ụng ứng v ới t ừng lo ại CTR Lo ại Đơ n v ị s ử d ụng Khu dân c ư Kg/ng ười.ng đ Th ươ ng m ại Kg/ng ười.ng đ, nh ưng có nhi ều h ạn ch ế Công nghi ệp KLCTR trên đơ n v ị s ản ph ẩm, vd kg/xe đối v ới c ơ s ở l ắp ráp xe ho ặc kg/ca đối Nông nghi ệp KLCTR trên đơ n v ị s ản ph ẩm, vd kg phân/kg bò và kg CT/t ấn s ản ph ẩm Y t ế Bi ểu di ễn KLCTR/gi ường b ệnh ho ặc b ệnh nhân [Ngu ồn: Tchobanoglous et al., 1993 – (7 d ịch, có b ổ sung)] 1.4.2 Kh ảo sát t ốc độ ch ất th ải r ắn phát sinh CTR có t ốc độ phát sinh khác nhau theo th ời gian, không gian và điều ki ện c ụ th ể từng khu v ực. Kh ảo sát t ốc độ phát sinh CTR m ột khu v ực th ường theo các b ước sau:
  8. Đối v ới CTR không phân lo ại: - B ước 1: Thu th ập điều ki ện TN, KT-X - B ước 2: Xác đị nh mẫu kh ảo sát - B ước 3: Xác đị nh chu kì kh ảo sát m ẫu - Bước 4: Th ời gian l ấy m ẫu - Bước 5: Chu ẩn b ị d ụng c ụ và t ập hu ấn kh ảo sát - Bước 6: Ti ến hành kh ảo sát - Bước 7: Phân tích s ố li ệu Sử d ụng các ph ươ ng pháp xác su ất th ống kê để phân tích s ố li ệu, trong đó các thông số c ần phân tích bao g ồm: + Giá tr ị trung bình mean; + Độ l ệch chu ẩn; + H ệ s ố dao độ ng; + T ần su ất xu ất hi ện các giá tr ị t ốc độ phát sinh CTR tính b ằng kg/ng ười.ng đ. CTR đã phân lo ại: Có thay đổi ở b ước 4 và b ước 6 - B ước 4: Th ời gian l ấy m ẫu ph ải khác nhau gi ữa các lo ại rác. Rác th ực ph ẩm 1 ngày/l ần, rác khác có th ể 2 – 3 ngày/tu ần - B ước 6: Đối v ới rác th ực ph ẩm, cân tr ực ti ếp r ồi b ỏ vào xe thu gom. Rác khác, th ường đưa về phòng thí nghi ệm xác đị nh thành ph ần. 1.4.4. D ự báo kh ối l ượng ch ất th ải r ắn phát sinh a. D ự báo CTRSH Dự báo CTR, có 3 PP: theo quy mô dân s ố, theo c ơ c ấu ngành ngh ề và theo m ức t ăng GDP. CT d ự báo theo quy mô dân s ố: WSH = k .(Pn.wSH)/1.000 Trong đó: WSH: Kh ối l ượng CTRSH đô th ị (t ấn/ngày) Pn: Quy mô dân s ố t ại th ời điểm d ự báo (ng ười) wSH: Ch ỉ tiêu phát sinh ch ất th ải r ắn (kg/ng ười.ngày). k: T ỷ l ệ thu gom
  9. Theo Quy chu ẩn qu ốc gia v ề quy ho ạch xây d ựng (QCVN: 01/2008/BXD) b. D ự báo CTR CN * Đối v ới các c ơ s ở CN đang ho ạt độ ng Trên c ơ s ở s ố li ệu hi ện tr ạng phát sinh CTR, d ự báo t ốc độ gia t ăng CTR t ừ 6-6,5%/n ăm (B ộ Xây d ựng, Chi ến l ược Qu ản lý CTR đô th ị và KCN Vi ệt Nam đế n n ăm 2020 ). * Đối v ới các c ơ s ở CN, KCN chu ẩn b ị xây d ựng - Quy mô, tính ch ất các KCN, CCN l ấy trên c ơ s ở quy ho ạch phát tri ển công nghi ệp c ủa từng đị a ph ươ ng đã được phê duy ệt. - Kh ối l ượng ch ất th ải r ắn công nghi ệp phát sinh được tính toán trên c ơ s ở ước tính h ệ số phát sinh dao động t ừ 0,1 - 0,3 t ấn/ha.ng đ (B ộ XD 2004, Rà soát chi ến l ược QLCTR đô th ị và KCN Vi ệt Nam đế n n ăm 2020 ) c. CTR y t ế Theo ước tính c ủa ENTEC (Trung tâm Công ngh ệ MT – H ội BVTN và MT VN) mỗi năm m ột gi ường b ệnh th ải ra 1,5 t ấn rác và theo k ết qu ả c ủa nhi ều công trình nghiên c ứu v ề các bệnh vi ện trên c ả n ước, trong rác th ải y t ế có 25% là rác có thành ph ần nguy h ại. 1.5. Xác định kh ối l ượng và thành ph ần 1.5.1. Xác định kh ối l ượng a. Ph ươ ng pháp đếm t ải Quan sát, đo đếm, ghi chép các ph ươ ng ti ện chuyên ch ở CTR t ại các điểm t ập k ết, tr ạm trung chuy ển, BCL theo l ịch trình, th ời gian nh ất đị nh. Ví d ụ minh h ọa: Số li ệu t ại m ột điểm t ập k ết trong th ời gian 1 tu ần: - Số l ượng xe ép CTR: 5 xe - Dung tích trung bình c ủa m ỗi xe ép CTR: 12,3 m3 - KL riêng c ủa CTR trong xe ép CTR : 300 kg/m3 - Số l ượng xe đẩy tay: 20 xe - Th ể tích ước tính c ủa xe đẩ y tay : 0,23 m 3 - KL riêng c ủa CTR trong xe đẩy tay: 89 kg/m3
  10. Kết qu ả: Lo ại xe Số l ượng xe Th ể tích TB (m3) KLR (kg/m3) Tổng KL (kg/tu ần) Xe nén ép 5 12,3 300 18.450 Xe đẩy tay 20 0,23 89 409,4 Tổng s ố 18.859,4 b. Ph ươ ng pháp cân b ằng v ật ch ất Đây là PP cho k ết qu ả chính xác nh ất, th ực hi ện cho t ừng ngu ồn phát sinh riêng lẻ nh ư các hộ dân cư, nhà máy cũng nh ư cho khu công nghi ệp và khu th ươ ng mại. Các bước th ực hi ện nh ư sau: - Bước 1: Hình thành m ột h ộp gi ới h ạn nghiên c ứu. - Bước 2: Nh ận di ện t ất c ả các ho ạt độ ng phát sinh CTR x ảy ra bên trong h ệ th ống nghiên c ứu ảnh h ưởng đế n KL CTR. - Bước 3: Xác định t ốc độ phát sinh CTR liên quan đến các ho ạt độ ng nh ận di ện ở b ước 2. - Bước 4: S ử d ụng các m ối quan h ệ toán h ọc để xác đị nh CTR phát sinh, thu gom và l ưu tr ữ. Cân b ằng KL vật li ệu được bi ểu hi ện b ằng các công th ức đơ n gi ản sau : Tích l ũy = vào - ra - phát sinh Ho ặc, tích l ũy = vào – ra, ra = (s ản ph ẩm +CT) Bài t ập ví d ụ (xem thêm [4, 9]) 1.5.2. Ph ươ ng pháp xác định các thông s ố CTR *Ph ươ ng pháp xác định kh ối l ượng riêng: dùng thùng l ấy m ẫu; xáo đều b ằng “k ĩ thuật ¼” nh ư sau [9]: 1. Đổ nh ẹ m ẫu CTR vào thùng thí nghi ệm có th ể tích đã bi ết (t ốt nh ất là thùng có th ể tích 100lít) cho đến khi ch ất th ải đầ y đế n mi ệng thùng. 2. Nâng thùng lên cách m ặt sàn kho ảng 30cm và th ả r ơi t ự do xu ống 4 l ần. 3. Đổ nh ẹ m ẫu CTR vào thùng thí nghi ệm để bù vào ph ần ch ất th ải đã nén xu ống. 4. Cân và ghi kh ối l ượng c ủa c ả v ỏ thùng thí nghi ệm và CTR. 5. Tr ừ kh ối l ượng cân được ở trên cho kh ối l ượng c ủa v ỏ thùng thí nghi ệm ta được kh ối lượng c ủa CTR thí nghi ệm. 6. Chia kh ối l ượng CTR cho th ể tích c ủa thùng thí nghi ệm ta được kh ối l ượng riêng c ủa CTR.
  11. 7. L ập l ại thí nghi ệm ít nh ất 2 l ần và l ấy giá tr ị trung bình. * Xác định thành ph ần CTR [9]: - L ấy m ẫu CT kho ảng 100 – 250 kg, đổ thành đống riêng bi ệt, xáo tr ộn và vun thành đống hình côn nhi ều l ần, sau đó chia thành 4 ph ần; - L ấy 2 ph ần chéo nhau (A, D; B,C)tr ộn thành m ột đố ng hình côn m ới, ti ếp t ục cho đế n khi đống CTR đạ t kho ảng 20- 30kg; - Phân lo ại th ủ công và b ỏ t ừng ph ần vào khay riêng, sau đó cân khay và ghi s ố l ượng. Nên th ực hi ện nhi ều m ẫu để s ố li ệu đáng tin c ậy (ít nh ất 2 l ần). * Xác định độ ẩm CTR : S ử d ụng công th ức tính độ ẩm CT ướt nh ư sau: M = (w- d)/w*100 Trong đó: M – độ ẩm (%); w – KLCTR ban đầu; d – KL đã s ấy 105 0C * Xác định kích th ước h ạt: - Dùng các khung l ưới (screens) v ới nhi ều kích th ước l ỗ (100cm, 50cm, 20cm ) sau đó ti ến hành rung l ắc và ghi s ố li ệu [28]. - B ắt đầ u v ới khung l ưới v ới kích th ước l ỗ 100 cm, ti ến hành rung l ắc, ph ần còn l ại trên khung được gi ữ l ại và ghi s ố li ệu - L ấy ph ần r ơi xu ống sàn, dùng khung v ới kích th ước 50cm làm nh ư b ước trên; - Ti ếp t ục v ới các khung l ưới khác v ới kích th ước nh ỏ h ơn. Ng ười ta có th ể s ử d ụng 1 trong nh ững công th ức sau để xác đị nh kích th ước h ạt (tùy vào hình dáng v ật li ệu) [9]: SC = l; SC = (l+w)/2; SC = (l+w+h)/3; SC = (l.w) 1/2 ; SC = (l.w.h) 1/3 Trong đó, SC là kích th ước h ạt; l: là chi ều dài; w: chi ều r ộng; h: chi ều cao * Xác định ti ềm n ăng nhi ệt l ượng: Công th ức xác đị nh nh ư sau [28]: CVr = (1 - MC). (CV upper - (2241* . 9). H)) – 2441. MC Trong đó: + CVr: Nhi ệt l ượng th ực t ế (s ống, kJ/kg) + CVu: Nhi ệt l ượng CTR khô; + MC: Độ ẩm (%) (Moisture Conten);
  12. + H: Hàm l ượng (%) hydro; + 2241 *: Nhi ệt l ượng hóa h ơi c ủa n ước ở nhi ệt độ 25 0C. Bảng d ữ li ệu độ ẩm, H, nhi ệt l ượng khô c ủa CTR [29] * Xác định thành ph ần ch ất h ữu c ơ d ễ phân h ủy sinh h ọc: Thông s ố hàm l ượng lignin th ường được s ử d ụng để ước l ượng thành ph ần d ễ phân hủy sinh h ọc, s ử d ụng công th ức sau: BF = 0,83 - 0,028 LC , trong đó: BF: tỉ l ệ thành ph ần d ễ phân h ủy sinh h ọc tính theo VS; LC: hàm l ượng lignin c ủa VS, bi ểu di ễn b ằng % kh ối l ượng khô. Bảng thành ph ần ch ất h ữu c ơ d ễ phân h ủy theo lignin [Ngu ồn: Tchobanoglous và c ộng s ự,1993, (9 d ịch)] 1.6. Phân lo ại ch ất th ải r ắn (Waste Classification)
  13. 1.6.1. Thông tin chung Phân lo ại CTR là quá trình tách CTR thành nh ững ph ần riêng bi ệt theo thành ph ần (nh ư ch ất h ữu c ơ, vô c ơ ), kh ối l ượng ho ặc kích th ước. Phân lo ại CTR có th ể di ễn ra ở h ộ gia đình, c ơ s ở s ản xu ất (phân lo ại t ại ngu ồn) điểm t ập k ết, trung chuy ển, dây chuy ền x ử lý theo các m ức độ khác nhau. Phân lo ại theo thành ph ần, tính ch ất có nhi ều ý ngh ĩa trong qu ản lý CTR, CTR th ường được phân lo ại nh ư sau: - H ệ th ống đơn gi ản: + Thành ph ần vô c ơ (chai nh ựa, nilon, v ải ) + Thành ph ần hữu c ơ (th ức ăn th ừa, c ỏ cây ) - H ệ th ống ph ức t ạp: + Thành ph ần h ữu c ơ: th ức ăn th ừa, c ỏ cây + Thành ph ần đố t cháy được: đồ ch ơi nh ựa, b ăng đĩa, cao su, v ải, gi ấy + Thành ph ần không đố t cháy: sành s ứ, th ủy tinh, đồ điện + Thành ph ần tái ch ế: chai nh ựa, v ỏ thi ếc, h ộp gi ấy, gi ấy + Thành ph ần có kích th ước l ớn: nh ư t ủ, bàn, xe đạp 1.6.2. L ợi ích c ủa vi ệc phân lo ại CTR t ại ngu ồn - Gi ảm ÔN và đất đai ở các BCL: + Gi ảm 50 – 80 % KL CTR ph ải chôn l ấp; + Gi ảm di ện tích đấ t cho các BCL. - Gi ảm chi phí QLCTR (n ếu phân lo ại tri ệt để và h ệ th ống v ận hành hoàn ch ỉnh): + T ận d ụng tài nguyên CTR để tái s ử d ụng và tái ch ế; + Gi ảm chi phí v ận hành, thu gom và x ử lý c ủa h ệ th ống QLCTR. - Thông qua phân lo ại CTR, góp ph ần nâng cao ý th ức trách nhi ệm c ủa m ọi ng ười. - Phân lo ại CTR th ể hi ện s ự hoàn thi ện c ủa th ế ch ế, pháp lu ật và v ăn hóa, gi ảm gánh n ặng về MT cho các c ấp qu ản lý. 1.7. Ch ất th ải r ắn nguy hại Trên TG có nhi ều đị nh ngh ĩa CTNH, nhìn chung: - CT có ch ứa các y ếu t ố, thành ph ần độ c h ại; - CT có đặc tính d ễ: ăn mòn, cháy n ỗ, ph ản ứng ;
  14. - Gây nguy h ại tr ực ti ếp ho ặc gián ti ếp (ph ản ứng v ới các ch ất khác) đế n sinh v ật và MT thiên nhiên; Điều 3 Lu ật BVMT n ăm 2005: "CT nguy h ại (CTNH) là CT ch ứa y ếu t ố độ c h ại, phóng x ạ, d ễ cháy, d ễ n ổ, d ễ ăn mòn, d ễ lây nhi ễm, gây ng ộ độ c ho ặc đặ c tính nguy h ại khác". Danh m ục CTNH được ban hành kèm theo Quy ết đị nh 23/2006/Q Đ – BTNMT, bao gồm 7 tính ch ất nguy h ại chính, bao g ồm: dễ n ỗ, cháy, ăn mòn, oxy hóa, độc tính, độ c tính sinh thái, d ễ lây nhi ễm Nh ư v ậy, CTNH là CT có tính ch ất nguy h ại (n ổ, cháy, ăn mòn, oxy hóa, độc tính, lây nhi ễm) ho ặc thành ph ần nguy h ại v ượt ng ưỡng cho phép (QCVN 07:2009) gây t ổn h ại nghiêm tr ọng đế n sinh v ật và MT (không bao g ồm CT phóng x ạ). 1.8. Ảnh h ưởng c ủa ch ất th ải r ắn đến s ức kh ỏe con ng ười và môi tr ường 1.8.1. Ảnh h ưởng đế n môi tr ường Tác động đế n MT c ủa CTR liên quan ch ủ y ếu đến vi ệc x ử lý không tri ệt ho ặc chôn lấp th ủ công vào trong lòng đất. CTRNH n ếu không được phân lo ại và thu gom, x ử lý riêng, sẽ ảnh h ướng đến MT, c ụ th ể: - Ảnh h ưởng đế n MT đất: nước r ỉ rác, dầu th ải, c ặn c ủa ch ế bi ến hóa ch ất, nilon - ÔN ngu ồn n ựớ c: Nước r ỉ rác n ếu không được thu gom s ẽ gây ÔN n ước, vd Th ủy ngân, Asen, Xianua, Phênol - ÔN không khí: mùi hóa ch ất, khí và bụi t ừ CTR 1.8.2. Ảnh h ưởng đế n s ức kh ỏe con ng ười Các dẫn li ệu CTR ảnh h ưởng đến s ức kh ỏe ch ưa đầy đủ và bao quát. Tuy nhiên, CTR không được x ử lý tri ệt để sẽ làm ÔN MT đặc bi ệt là n ước ng ầm, n ước m ặt. Một s ố hóa ch ất độc h ại trong n ước ng ầm nh ư Asen, magiê có th ể gây ung th ư và b ệnh t ật khác cho con ng ười. 1.9. H ệ th ống qu ản lý 1.9.1. Qu ản lý ch ất th ải r ắn thông th ường a. Ho ạt độ ng qu ản lý nhà n ước: Ho ạt độ ng qu ản lý CTR bao g ồm các ho ạt độ ng quy ho ạch qu ản lý, đầ u t ư xây d ựng cơ s ở qu ản lý CTR, các ho ạt độ ng phân lo ại, thu gom, l ưu gi ữ, v ận chuy ển, tái s ử d ụng, tái ch ế và x ử lý CTR nh ằm ng ăn ng ừa, gi ảm thi ểu nh ững tác độ ng có h ại đố i v ới MT và s ức kho ẻ con ng ười [N Đ59/2007]. Nội dung qu ản lý nhà n ước v ề CTR:
  15. 1. Ban hành các chính sách, v ăn b ản pháp lu ật v ề ho ạt độ ng qu ản lý CTR, tuyên truy ền, ph ổ bi ến, giáo d ục pháp lu ật v ề qu ản lý CTR và h ướng d ẫn th ực hi ện các v ăn b ản này (B ộ XD). 2. Ban hành quy chu ẩn và tiêu chu ẩn k ỹ thu ật áp d ụng cho ho ạt độ ng qu ản lý CTR (B ộ TNMT). 3. Qu ản lý vi ệc l ập, th ẩm đị nh, phê duy ệt và công b ố quy ho ạch qu ản lý CTR (B ộ XD v ới QH liên t ỉnh, UBND t ỉnh trong ph ạm vi đị a ph ươ ng, B ộ QP trong ph ạm vi đơn v ị QP) 4. Qu ản lý quá trình đầu t ư cho thu gom, v ận chuy ển, xây d ựng công trình x ử lý CTR (B ộ XD, UBND t ỉnh, B ộ Tài chính qu ản lý c ấp v ốn, B ộ TNMT ban hành chính sách ưu đãi đầu t ư v ề đấ t đai, B ộ KHCN và XD th ẩm đị nh công ngh ệ XL) . 5. Thanh tra, ki ểm tra và x ử lý vi ph ạm pháp lu ật trong quá trình ho ạt độ ng qu ản lý CTR (B ộ TNMT). b. Qu ản lý t ổng h ợp ch ất th ải r ắn: Qu ản lý t ổng h ợp CT là m ột cách ti ếp c ận m ới trong qu ản lý CT và đang được nhi ều nước trên th ế gi ới áp d ụng. Quy ết đị nh s ố 2149/Q Đ-TTg năm 2009 đã phê duy ệt Chi ến l ược qu ốc gia v ề qu ản lý t ổng h ợp CTR đến n ăm 2025, t ầm nhìn đến n ăm 2050 . Trong th ực t ế qu ản lý CT ở các n ước trên th ế gi ới có các h ướng ti ếp c ận được áp dụng sau [10,20,29]: - Qu ản lý CT ở cu ối công đoạn s ản xu ất; - Qu ản lý CT trong su ốt quá trình s ản xu ất; - Qu ản lý CT nh ấn m ạnh vào khâu tiêu dùng; - Qu ản lý t ổng h ợp CT. Sơ đồ: Thang b ậc qu ản lý CT [9] Phòng ng ừa (a) - Gi ảm thi ểu (b) - Tái s ử d ụng (c) - Tái ch ế (d) - Thu h ồi (e) - Th ải b ỏ (f)
  16. Qu ản lý t ổng h ợp CT xem xét m ột cách t ổng th ể các khía c ạnh c ần thi ết nh ất liên quan t ới qu ản lý CT là MT, xã h ội, kinh t ế, th ể ch ế v ới s ự tham gia c ủa các bên liên quan vào các thành ph ần c ủa h ệ th ống qu ản lý CT (phòng ng ừa, thu gom, tái s ử d ụng, tái ch ế, chôn l ấp). Ph ối k ết h ợp các chi ến l ược qu ản lý CT bao g ồm các gi ải pháp mang tính chi ến l ược gi ảm ngu ồn th ải, tái s ử d ụng, tái ch ế, làm phân h ữu c ơ, thu gom, thu h ồi n ăng l ượng và chôn lấp. 1.9.2. Qu ản lý ch ất th ải r ắn nguy h ại Qu ản lý CTRNH là m ột quy trình ki ểm soát b ắt đầ u t ừ phát sinh, thu h ồi, x ử lý và cu ối cùng là th ải b ỏ CTRNH, bao g ồm qu ản lý nhà n ước v ề CTRNH (ban hành v ăn b ản, c ấp phép ch ủ ngu ồn th ải, ki ểm soát quá trình thu gom, v ận chuy ển và x ử lý, qu ản lý v ận chuy ển CTRNH xuyên biên gi ới, c ấp phép c ơ s ở thu gom và x ử lý ) và qu ản lý c ủa các nhà máy, xí nghi ệp, khu dân c ư v ề CTRNH ( đă ng kí ch ủ ngu ồn th ải, qu ản lý và t ổ ch ức thu gom, xử lý ). Ở Vi ệt Nam n ội dung qu ản lý CTRNH đã ban hành trong nhi ều v ăn b ản lu ật như Lu ật BVMT 2005, quy ch ế qu ản lý CTRNH 1999, Danh m ục CTRNH 2006, QCVN xác định ng ưỡng CTRNH 2006 Ở trên Th ế gi ới, Vi ệt Nam đã tham gia và th ực hi ện m ột s ố công ước: Công ước Basel (1989, VN tham gia 1995), Công ước Stockhom (2001, VN tham gia 2002).
  17. Ch ươ ng 2. THU GOM CH ẤT TH ẢI R ẮN 2.1. T ổng quan Thu gom CTR bao g ồm các ho ạt độ ng thu nh ặt, t ập k ết và v ận chuy ển CTR đế n n ơi xử lý ho ặc th ải b ỏ. C ấu trúc chính c ủa m ột h ệ th ống thu gom CTR bao g ồm: nhân l ực, ph ươ ng ti ện và ph ươ ng án thu gom (v ạch tuy ến, ph ươ ng pháp ). Có hai hình th ức thu gom CTR (phân lo ại và ch ưa phân lo ại) và có nhi ều ki ểu thu gom. 2.1.1. Các ki ểu thu gom a. Ki ểu thu gom ở l ề đường Ch ủ nhà ch ịu trách nhi ệm đặ t các thùng CTR đã đầy ở l ề đường (h ẽm) vào ngày thu gom và ch ịu trách nhi ệm mang các thùng đã thùng r ỗng v ề. b. Ki ểu container di độ ng (Hauled container systems - HCS) + Container di động cổ điển: Đây là ki ểu dịch v ụ ki ểu mang đi - tr ả v ề, các container CTR được mang đi đỗ ở n ơi ti ếp nh ận và sau đó mang tr ả l ại ở v ị trí c ũ. + Container di động trao đổ i: Xe thu gom ch ở m ột container r ỗng đế n đị a điểm đặ t container đã ch ứa đầ y CTR, đổ i container và v ận chuy ển CTR đế n đị a điểm ti ếp nh ận và nh ận container r ỗng đi đế n các điểm ti ếp theo. c. D ịch v ụ thu gom ki ểu container c ố đị nh (Stationary container systems - SCS) Xe thu gom đi đến điểm đặ t container (ho ặc thùng CTR), l ấy và đổ CTR lên xe và tr ả thùng CTR v ề ch ỗ c ũ.
  18. 2.1.2. Các hình th ức thu gom - Hệ th ống thu gom CTR ch ưa phân lo ại t ại ngu ồn: Đây là hình th ức ph ổ bi ến, CTR được b ỏ chung vào cùng m ột thi ết b ị ch ứa t ừ thùng đựng ở n ơi phát sinh, t ập k ết, trung chuy ển và v ận chuy ển. CTR th ường được thu gom và vận chuy ển đế n m ột đị a điểm c ố đị nh (BCL ho ặc đị a điểm x ử lý). - H ệ th ống thu gom CTR đã phân lo ại t ại ngu ồn: Thu gom riêng bi ệt các lo ại CTR đã phân lo ại b ằng các thi ết b ị ch ứa thích h ợp và v ận chuy ển t ừ n ơi ti ếp nh ận đế n n ơi tái ch ế, x ử lý ho ặc th ải b ỏ. 2.2. Phân tích h ệ th ống thu gom v ận chuy ển CTR 2.2.1. M ột s ố khái ni ệm Th ời gian l ấy t ải (P): - Đối với h ệ th ống container di động cổ điển: Phcs = Th ời gian ch ất thùng rác đầy lên xe + th ời gian tr ả thùng rác r ỗng v ề v ị trí c ũ + th ời gian v ận chuy ển gi ữa hai điểm l ấy rác k ế c ận. - Đối v ới h ệ th ống container trao đổi: Phcs = Th ời gian ch ất thùng rác đầy lên xe + th ời gian tr ả thùng rác r ỗng v ề v ị trí l ấy rác ti ếp theo - Hệ th ống container c ố đị nh (Pscs): Pscs = Th ời gian đổ rác lên đầy xe (b ắt đầ u t ừ khi đổ thùng rác ở v ị trí th ứ nh ất đế n khi đổ thùng rác cu ối cùng lên xe). Th ời gian v ận chuy ển (h): - Hệ th ống container di động: Th ời gian v ận chuy ển không tính đế n th ời gian ở bãi đổ hay tr ạm trung chuy ển. hscs = Th ời gian t ừ v ị trí l ấy rác đế n bãi chôn l ấp + th ời gian t ừ bãi chôn l ấp v ề v ị trí đặ t thùng rác r ỗng
  19. - Hệ th ống container c ố đị nh: Th ời gian v ận chuy ển không k ể th ời gian ở bãi đổ hay tr ạm trung chuy ển. hscs = Th ời gian t ừ v ị trí l ấy rác cu ối cùng c ủa m ột tuy ến thu gom v ề bãi chôn l ấp + th ời gian từ bãi chôn l ấp đế n v ị trí l ấy rác đầ u tiên c ủa tuy ến thu gom ti ếp theo. Th ời gian ở bãi đổ (s ): s = Th ời gian c ần để đổ rác xu ống bãi chôn l ấp + th ời gian ch ờ đổ rác Th ời gian ph ụ - Th ời gian không s ản xu ất (W): Bao g ồm toàn b ộ th ời gian hao phí cho các ho ạt độ ng không s ản xu ất. 2.2.2. Tính toán hệ th ống Container di động ( HCS) - Th ời gian c ần thi ết c ủa m ột chuy ến = th ời gian c ần thi ết đố i v ới m ột container: Thcs = (Phcs + s + h) Trong đó: + Thcs = th ời gian c ần thi ết cho m ột chuy ến (h/chuy ến) + Phcs = th ời gian l ấy rác (h/chuy ến) + s = th ời gian t ại n ơi ti ếp nh ận rác (h/chuy ến) + h = th ời gian v ận chuy ển (h/chuy ến) Th ời gian v ận chuy ển (h) có th ể tính b ằng công th ức sau (khi t ốc độ trung bình không bi ết chính xác): h = a + b.X Trong đó: + h = T ổng th ời gian v ận chuy ển (h/chuy ến) + a,b = H ệ s ố th ực nghi ệm, a (h/chuy ến), b (h/km) + X = Đoạn đường v ận chuyển trung bình c ủa m ột chuy ến (km/chuy ến) (N ếu nhi ều v ị trí lấy rác trong khu v ực kh ảo sát, X được tính b ằng kho ảng cách t ừ trung tâm khu v ực đế n bãi đổ) Hằng s ố a, b xác đị nh theo b ảng th ực nghi ệm sau [9]:
  20. Nh ư v ậy, th ời gian c ần thi ết cho m ột chuy ến là: Thcs = (Phcs + s + a + bX) - Th ời gian l ấy rác trong m ột chuy ến: Phcs = pc + uc + dbc Trong đó: + pc = th ời gian c ần thi ết để ch ất thùng rác lên xe (h/chuy ến) + uc = th ời gian c ần thi ết tr ả thùng rác r ỗng v ề v ị trí c ũ (h/chuy ến) + dbc = th ời gian v ận chuy ển gi ữa hai v ị trí l ấy rác (h/chuy ến) (N ếu th ời gian v ận chuy ển gi ữa hai v ị trí l ấy rác không xác đị nh được, dùng ph ươ ng trình h (chính là dbc) = a + bX , lúc này X là kho ảng cách gi ữa 2 v ị trí l ấy rác, a và b t ươ ng ứng t ốc độ 24,1 km/s). - Số chuy ến v ận chuy ển c ủa m ột xe trong m ột ngày Nd: Trong đó: + Nd = s ố chuy ến trong ngày, chuy ến/ngày + H = s ố gi ờ làm vi ệc trong ngày, h/ngày, th ường H = 8 gi ờ/ngày + W = h ệ s ố tính đế n th ời gian không v ận chuy ển, 0 ≤ W ≤ 1, W = 0,1 – 0,4, đặc tr ưng = 0,15 + t 1 = th ời gian t ừ tr ạm xe đế n v ị trí l ấy rác đầ u tiên (h) + t 2 = th ời gian t ừ v ị trí l ấy rác cu ối cùng v ề tr ạm xe (h) (t2 c ủa HCS trao đổ i khác v ới HCS c ố đị nh: t2 HCS trao đổ i chính là th ời gian xe ch ạy t ừ BCL v ề tr ạm xe)
  21. Số chuy ến v ận chuy ển trong m ột ngày Nd c ũng có th ể được tính b ằng: Trong đó: + Nd = s ố chuy ến v ận chuy ển trong ngày, chuy ến/ngày + Vd = l ượng CTRSH ph ải thu gom hàng ngày, m3/ngày + c = kích th ước thùng CTRSH, m3/chuy ến = m3/thùng + f = h ệ s ố h ữu ích c ủa thùng ch ứa Ví d ụ: Khu Đô th ị m ới s ử d ụng các container ch ứa CTR, các thông s ố c ủa h ệ thu gom nh ư sau: Th ời gian t ừ tr ạm xe đế n container đầ u tiên là 15ph, t ừ container cu ối cùng v ề tr ạm là 10 ph; kho ảng cách trung bình gi ữa các container là 6km, t ốc độ di chuy ển gi ữa các container là 50km/h; kho ảng cách v ận chuy ển 1 chi ều đế n bãi đổ là 11km (t ốc độ gi ới h ạn 70km/h); th ời gian nh ấc và h ạ container là 0,3h/chuy ến; th ời gian ở bãi đổ là 0,05h/chuy ến; H ệ s ố không s ản xu ất W = 0,15 Tính s ố chuy ến (container) trong m ột ngày đối ki ểu thu gom container di độ ng c ổ điển và trao đổi? Bài gi ải: Cho bi ết: - t1= 15ph; t2 = 10ph; t1+12 = 25ph = 25/60 = 0,42h - X = 11.2= 22; - s = 0,05; pc +uc = 0,3; dbc = 6/50 =0,12 - a = 0,22; b = 0,1367 (t ốc độ 70km/h) Tính s ố chuy ến đố i v ới ki ểu thu gom container di độ ng c ổ điển 1. Th ời gian l ấy t ải cho m ột chuy ến - Phcs = pu +uc + dbc = 0,3 + 0,12 = 0,42h/ch 2. Th ời gian c ần thi ết cho m ột chuy ến Thcs = Phcs + s + h; h = a +bX Thcs = 0,42 +0,05 + 0,22 + 0,01367.22 = 0,99h/chuy ến 3. S ố chuy ến trong ngày Nd = [H(1-W) – (t1+t2)]/Thcs = [8.0,85 - 0,42]/0,99 = 6,4 chuy ến Tính s ố chuy ến/ngày đối v ới ki ểu thu gom container trao đổ i: 1. Th ời gian l ấy t ải
  22. - Phcs = pu + uc = 0,3 2. Th ời gian c ần thi ết trong 1 chuy ến Thcs = 0,99 – 0,12 = 0, 87h/chuy ến 3. S ố chuy ến/ngày Nd = [8.0,85 – 0,42]/0,87= 7,3 chuy ến 2.2.3. Tính toán hệ th ống Container cố đị nh (SCS) - Th ời gian c ần cho m ột chuy ến: Tscs = (Pscs + s + a + bX) Trong đó: + Tscs = th ời gian c ần thi ết cho m ột chuy ến (h/chuy ến) + Pscs = th ời gian l ấy rác và đổ rác (h/chuy ến) + s = th ời gian t ại các bãi đổ (h/chuy ến) + a,b = h ệ s ố th ực nghi ệm, a (h/chuy ến), b (h/km) + X = đoạn đường v ận chuy ển trung bình c ủa m ột chuy ến (km/chuy ến) - Th ời gian lấy t ải: Pscs = Ct.(uc) + (np - 1) (dbc) Trong đó: + Ct = s ố thùng ch ứa đổ được trong m ột chuy ến, thùng/chuy ến + uc = th ời gian lấy t ải trung bình m ỗi thùng (h/chuy ến) + nP = s ố thùng được đổ trong khu v ực l ấy rác trong m ột chuy ến, thùng/chuy ến + dbc = th ời gian v ận chuy ển gi ữa hai v ị trí l ấy rác (h/v ị trí), dbc = a’ + b’X + np - 1 = s ố l ần v ận chuy ển gi ữa hai v ị trí l ấy rác = s ố thùng rác – 1 - S ố thùng đổ trong m ột chuy ến: Trong đó: + v = th ể tích xe m3/xe + r = t ỷ s ố nén rác + c = tổng th ể tích rác c ủa các thùng đổ trong m ột chuy ến, m3/chuy ến + f = h ệ s ố h ữu ích c ủa thùng ch ứa
  23. - S ố chuy ến xe c ần thi ết trong m ột ngày Trong đó: V là l ượng rác thu gom hàng ngày, m3/ngày - Th ời gian làm vi ệc trong ngày: Trong đó: + t 1 = th ời gian v ận chuy ển t ừ tr ạm xe đế n v ị trí l ấy rác đầ u tiên (h) + t 2 = th ời gian v ận chuy ển t ừ v ị trí l ấy rác cu ối cùng v ề tr ạm xe (h) t2 ở đây khác v ới h ệ th ống di độ ng, xe không ch ạy t ừ điểm cu ối cùng v ề tr ạm xe mà xe ph ải ch ạy v ề bãi đổ, sau đó m ới ch ạy v ề tr ạm xe. Nh ư v ậy, gi ả s ử: - t3 t4, thì t2 = {t3 - 1/2hscs} Điểm l ấy rác Điểm l ấy rác đầu tiên cu ối cùng t1 t2 t4 Tr ạm Bãi đổ xe t3 * Thu gom th ủ công: Đối v ới khu dân c ư, h ệ th ống thu gom CTRSH th ường dùng là xe đẩy tay. - N ếu th ời gian làm vi ệc trong ngày và s ố chuy ến c ần v ận chuy ển trong ngày c ố đị nh, th ời gian l ấy rác và đổ rác Pscs được tính nh ư trên. - S ố thùng rác đổ được trong m ột chuy ến: Trong đó: + n = s ố ng ười l ấy rác
  24. + tp = th ời gian đổ rác lên xe ở m ỗi v ị trí l ấy rác, phút-ng ười/v ị trí + 60 = h ệ s ố chuy ển đổ i phút/gi ờ - Th ời gian đổ rác tp ph ụ thu ộc vào th ời gian v ận chuy ển gi ữa hai điểm l ấy rác, s ố l ượng thùng rác t ại m ột điểm l ấy rác, và % v ị trí l ấy rác ở c ạnh nhà ở. Tp = dbc + k1Cn + k2 (PRH) Trong đó: + tp : th ời gian l ấy rác trung bình t ại m ỗi v ị trí l ấy rác, phút-ng ười/v ị trí + dbc : th ời gian v ận chuyển gi ữa hai điểm l ấy rác, h/v ị trí + k1 : h ằng s ố liên quan đến th ời gian đổ 1 thùng CTRSH lên xe, phút/thùng + Cn : s ố thùng rác t ại m ỗi v ị trí + k2 : h ằng s ố liên quan đến th ời gian c ần thi ết để thu gom rác t ừ trong sân nhà c ủa ng ười dân, phút/h ộ dân c ư + PRH: % v ị trí l ấy rác n ằm c ạnh nhà ở - Kích th ước thích h ợp c ủa xe thu gom: Trong đó: + v : th ể tích xe thu gom, m3/chuy ến + r : t ỷ l ệ nén rác + NP : s ố v ị trí l ấy rác cho m ột chuy ến, v ị trí/chuy ến + VP : th ể tích rác thu gom ở m ột v ị trí l ấy rác, m3/v ị trí. 2.3. Tr ạm trung chuy ển Tr ạm trung chuy ển (Transfer station) là m ột đị a điểm t ập trung CTR, n ơi các xe thu gom nh ỏ h ơn d ỡ t ải, t ập k ết và sau đó được v ận chuy ển đế n bãi x ử lý b ằng các ph ươ ng ti ện lớn h ơn. Thông th ường tr ạm trung chuyển (TTC) là m ột công trình bao g ồm: nhà ch ứa có mái che, h ệ th ống thu gom (ho ặc x ử lý) n ước r ỉ rác, xe ủi ho ặc dây chuy ền chuyên d ụng để chuy ển CTR, đóng gói, bi ển hi ệu 2.3.1. S ự c ần thi ết c ủa tr ạm trung chuy ển
  25. TTC là m ột khâu khá quan tr ọng trong thu gom và v ận chuy ển CTR. Điều ki ện, đặ c điểm th ải là c ơ s ở quy ết đị nh có nên xây d ựng TTC hay không. TTC cần thi ết trong nh ững điều ki ện sau: - Kho ảng cách v ận chuy ển xa, xe thu gom nh ỏ v ận chuy ển đi xa không hi ệu qu ả; - Kết h ợp v ới thu h ồi v ật li ệu tái ch ế; - Có nhi ều d ịch v ụ, hình th ức thu gom CTR trên địa bàn; - T ồn t ại xe thu gom nhi ều thùng ch ứa luân chuy ển cho các khu th ươ ng m ại; - Có s ự thay đổ i ph ươ ng ti ện v ận chuy ển đường b ộ, đường s ắt, đường th ủy * Đối v ới tuy ến thu gom có kho ảng cách v ận chuy ển xa, để gi ảm chi phí v ận chuy ển, ng ười ta th ường s ử d ụng TTC. Căn c ứ vào ph ươ ng ti ện, kho ảng cách, công su ất c ủa ph ươ ng ti ện có th ể xác đị nh được điểm giao nhau – điểm bão hòa chi phí gi ữa các ph ươ ng ti ện v ận chuy ển. Ví d ụ: Tính toán chi phí v ận chuy ển gi ữa hai ph ươ ng ti ện v ận chuy ển và tìm ra điểm bão hòa chi phí: - Xe ép rác có th ể tích = 25 m3; KLR = 300 kg/m3; chi phí v ận chuy ển = 50.000 đ/h - Xe kéo r ơmooc có th ể tích 70 m3; KLR 250kg/m3; chi phí v ận chuy ển = 75.000 đ/h - Chi phí v ận xây d ựng, v ận hành tr ạm: 7.000 đ/t ấn Gi ải: 1. Xác định KL trên m ỗi xe: - Xe ép rác: KL = 24.300 = 7,2 t ấn - Xe kéo r ơmooc: KL = 70.250 = 17,5 t ấn 2. Xác định chi phí mỗi t ấn CT trong mỗi gi ờ v ận chuy ển: - Xe ép rác: 50/7,2 = 6.900 đ/t ấn.h - Xe kéo r ơmooc: 75/17,5 = 4.300 đ/t ấn.h 3. Xác định điểm bão hòa chi phí - G ọi x là th ời gian, y là chi phí, ta có: y2 = 6.900x và y 1 = 4.300x + 7.000 - Xác định điểm bão hòa: y 1 = y 2; x = 2,7h
  26. 25000 ) 20000 đ 15000 y1 10000 y2 chi phí (vn 5000 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Th ời gian (h) 2.3.2. Các lo ại tr ạm trung chuy ển Ph ụ thu ộc vào tùy theo PP sử d ụng để ch ất t ải vào lên các xe v ận chuy ển l ớn, Có th ể phân lo ại các TTC thành 3 lo ại thông th ường nh ư sau: 1. Ch ất t ải tr ực ti ếp 2. Ch ất t ải - l ưu tr ữ t ừ khu v ực tích lu ỹ 3. K ết h ợp v ừa ch ất t ải tr ực ti ếp v ới v ừa ch ất t ải th ải b ỏ khu v ực tích l ũy. TTC c ũng có th ể được phân lo ại theo công su ất [20] nh ư sau: 1. Lo ại nh ỏ (công su ất 500 t ấn/ngày). 2.3.3. Các thông s ố c ơ b ản c ủa tr ạm trung chuy ển a. D ở t ải và l ấy t ải * D ở t ải: - D ở t ải tr ực ti ếp Chât th ải được đổ tr ực ti ếp vào xe trung chuy ển ho ặc thông qua h ệ th ống thu gi ữ (ph ểu, có đầ m nén), th ời gian l ưu CT không đáng k ể. - D ỡ th ải vào kho ch ứa: Xe thu gom s ẽ đổ CT t ại các h ố ch ứa, xe ủi s ẽ di d ời CT, th ời gian l ưu th ường t ừ 1 – 3 ngày, có th ể có s ử d ụng thi ết b ị nén CT (có th ể dùng xe v ận chuy ển có thi ết b ị nén ho ặc nén trong quá trình ch ứa ở kho ch ứa). * L ấy t ải: - L ấy t ải tr ực ti ếp: xe trung chuy ển s ẽ l ấy t ải tr ực ti ếp t ừ xe thu gom - L ấy th ải gián ti ếp: + L ấy t ải t ừ kho (sàn) không được nén rác: thông th ường dùng xe ủi, múc đưa CT t ừ sàn đư a lên xe r ơmooc
  27. + L ấy t ải đã được nén tr ước (ph ểu thu k ết h ợp v ới nén): b. Lựa ch ọn v ị trí xây d ựng: - Đối v ới tr ạm trung chuy ển nh ỏ: + Khu ph ố ph ải s ẵn sàng để ch ấp nh ận các điểm chuy ển giao; + Th ỏa thu ận với c ộng đồ ng xung quanh, các nhà ch ức trách có liên quan; và + Mùi hôi, ti ếng ồn, n ước r ỉ rác ph ải được gi ảm thi ểu. - Đối v ới tr ạm trung chuy ển l ớn: + Đủ xa khu dân c ư; + Đủ g ần đế n khu v ực thu gom chính, xe có th ể nhanh chóng quay tr ở l ại khu v ực; + T ại các đị a điểm được quy ho ạch để s ử d ụng th ươ ng m ại ho ặc công nghi ệp; + N ơi d ễ dàng liên thông vào đường chính; + M ạng l ưới đường b ộ xung quanh bãi rác phù h ợp cho các tr ạm chuy ển giao; và + Phù h ợp v ới nh ững h ạn ch ế của tuy ến đường (tr ọng l ượng, ti ếng ồn, t ốc độ , b ề m ặt, tr ọng lượng xe, chi ều dài xe t ải).
  28. Ch ươ ng 3. CHÔN L ẤP CH ẤT TH ẢI R ẮN 3.1. Khái ni ệm Chôn l ấp CTR là l ưu gi ữ CT ở m ột khu v ực nh ất định và được ph ủ đất ho ặc v ật li ệu. Đây là PP xử lý CTR đơn gi ản và r ẻ ti ền, được s ử d ụng ph ổ bi ến các n ước trên th ế gi ới. BCL là m ột di ện tích ho ặc m ột khu đất đã được quy ho ạch, được l ựa ch ọn, thi ết k ế, xây d ựng để chôn l ấp CTR nh ằm gi ảm t ối đa các tác động tiêu c ực c ủa BCL t ới MT [12]. 3.2. Phân lo ại - Phân lo ại theo tiêu chu ẩn v ệ sinh môi tr ường: BCL h ợp v ệ sinh và BCL h ở - Phân lo ại theo b ản ch ất lo ại CT được chôn l ấp: BCL CTR đô th ị, CTNH, đã xác định - Theo k ết c ấu và hình d ạng TN: BCL n ổi, chìm. - Theo di ện tích(TCVN 6696: 2000): Lo ại BCL Di ện tích (ha) Nh ỏ 50 - Theo lo ại CTR ti ếp nh ận, BCL được phân lo ại thành:BCL khô, ướt, k ết h ợp - Theo c ơ ch ế phân h ủy sinh h ọc, BCL được phân thành các lo ại:BCL k ị khí, hi ếu khí Hình 3.1: Các lo ại bãi chôn l ấp [12]
  29. 3.3. Chôn l ấp h ợp v ệ sinh (Sanitary landfill) Các thông s ố k ĩ thu ật v ề BCL h ợp v ệ sinh được quy định c ụ th ể trong: - TCVN 6696: 2000 : BCL h ợp v ệ sinh – yêu c ầu MT - TCVN 320 – 2004: BCL ch ất th ải nguy h ại - Tiêu chu ẩn thi ết k ế - TCVN 320 – 2004: BCL ch ất th ải nguy h ại - Tiêu chu ẩn thi ết k ế - TTLT S ố 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD : Quy định v ề b ảo v ệ môi tr ường đối v ới vi ệc l ựa ch ọn địa điểm, xây d ựng và v ận hành BCL ch ất th ải r ắn - 60/2002/Q Đ-BKHCNMT: H ướng d ẫn k ỹ thu ật chôn l ấp ch ất th ải nguy h ại Đây là PP áp d ụng ph ổ bi ến hi ện nay trên th ế gi ới để x ử lý CTR. * Ưu điểm: kinh t ế ( đk: ở nh ững khu v ực có đất đai r ộng); CTR không c ần phân lo ại; sử d ụng di ện tích BCL sau khi đóng c ửa; kh ống ch ế được ÔN MT. * Nh ược điểm: Áp l ực đất đai Hình 3.2: Mặt c ắt đứ ng BCL CTR ( Ghi chú: (5). Chân b ằng đá (1). Ô chôn l ấp (6). Rãnh thu n ước b ề m ặt (2). 1 st . L ớp đấ t TN (7). Đường n ội b ộ (3). 2 nd . T ầng ng ậm n ước (8). Độ d ốc (4). 3 rd . T ầng đấ t TN (9). T ầng sét trên cùng
  30. Hình 3.3: Mô ph ỏng BCL hợp v ệ sinh ( 3.3.1. C ấu trúc chính c ủa bãi chôn l ấp a. Ô chôn l ấp (cell) Một BCL th ường được chia thành các ô và ng ăn cách v ới nhau b ằng vách ng ăn c ố định. Ô chôn l ấp được s ử d ụng để đổ CTR trong m ột kho ảng th ời gian nh ất đị nh, th ường không quá 3 n ăm (TTLT01/2001). Các vách ng ăn và đáy c ủa ô chôn l ấp ph ải có độ th ấm nh ỏ và có kh ả n ăng ch ịu t ải l ớn. Căn c ứ vào lượng CTR để thi ết k ế chi ều cao, dày, di ện tích làm vi ệc, độ d ốc, l ớp ph ủ phù h ợp c ủa m ỗi ô chôn l ấp, chi ều cao ô (c ũng là chi ều cao c ủa BCL) th ường t ừ 10 – 25m (TTLT01/2001: yêu c ầu t ừ 15 – 25m).
  31. Hình 3.4: Cấu trúc ô chôn CTR [28] b. Lớp ph ủ hàng ngày, trung gian và cu ối cùng Tùy thu ộc vào t ừng v ị trí bên trong BCL và giai đoạn c ủa vi ệc xây d ựng, ho ạt độ ng, các h ệ th ống bao ph ủ được s ử d ụng hàng ngày, trung gian, và cu ối cùng. L ớp ph ủ hàng ngày và trung gian được s ử d ụng nhi ều h ơn ho ặc ít liên t ục trong giai đoạn ho ạt độ ng c ủa BCL. - Lớp ph ủ h ằng ngày: nh ằm m ục đích điều ch ỉnh côn trùng, rác v ươ ng vãi, mùi, l ửa, hơi ẩm. - Lớp ph ủ trung gian: nh ằm m ục đích ng ăn ng ừa khí gas rò r ỉ ra môi tr ường (TTLT01/2001 - Quy định tiêu chu ẩn k ĩ thu ật c ủa lớp ph ủ trung gian ). - Lớp ph ủ cu ối cùng th ường là định k ỳ trong giai đoạn ho ạt động ho ặc hoàn thành của BCL, đây là h ệ th ống ph ức t ạp nh ất. Theo TCVN 6696/2000: l ớp ph ủ cu ối cùng ph ải đảm b ảo độ ch ống th ấm n ước, thông th ường l ớp ph ủ dày 0,5m và có hàm l ượng sét l ớn h ơn 30%, độ d ốc h ớn 3%. L ớp đấ t ph ủ trên (th ường là đất phù sa) có độ dày l ớn h ơn 0,3m. Hình 3.4: Lớp ph ủ cu ối cùng c ủa BCL [9]
  32. Hình 3.5: a) Lớp ph ủ cu ối cùng c ơ b ản [28] c. Hệ th ống thu n ước r ỉ rác (Leachate collection systems -LCS) Hệ th ống thu n ước rò r ỉ bao g ồm: h ệ th ống lót đáy; h ệ th ống m ươ ng thu gom và thoát nước rò r ỉ và h ệ th ống đường ống tháo n ước rò r ỉ; h ệ th ống ch ứa n ước rò r ỉ. Nước r ỉ rác có nồng độ COD, BOD, SS r ất cao. Hình 3.6: Hệ th ống thu gom n ước r ỉ rác [ ]
  33. Hình 3.7: Mô hình b ố trí ống thu gom n ước r ỉ rác [9] d. H ệ th ống l ớp lót đáy (Final liner landfill) Mục đích thi ết k ế l ớp lót đáy BCL là nh ằm gi ảm thi ểu s ự th ấm n ước rò r ỉ vào l ớp đấ t phía d ưới BCL và nh ờ đó lo ại tr ừ kh ả n ăng nhi ễm b ẩn n ước ng ầm. Các v ật li ệu th ường được s ử d ụng bao g ồm: sét, cát, s ỏi, đấ t, màng địa ch ất, l ưới nh ựa, v ải đị a ch ất, sét đị a ch ất tổng h ợp. Thông th ường l ớp lót đáy bao g ồm: L ớp đấ t nén ch ặt d ưới cùng, ti ếp theo là l ớp ch ống th ấm ( đấ t sét, nh ựa t ổng h ợp ), l ớp trên cùng là l ớp s ỏi (l ớp đặ t h ệ th ống ống thu gom n ước r ỉ rác). H ệ th ống lót có th ể có 1 ho ặc 2 l ớp (h ệ th ống) l ớp. Đối v ới h ệ th ống hai l ớp lót k ết h ợp, l ớp lót th ứ nh ất được dùng để thu gom n ước rò rỉ, trái l ại l ớp lót th ứ hai có tác d ụng nh ư h ệ th ống phát hi ện s ự rò r ỉ và h ỗ tr ợ cho l ớp lót th ứ nh ất.
  34. Hình: L ớp lót đáy c ơ b ản Hình 3.9: Hệ th ống l ớp lót đáy gồm hai l ớp[ ] * L ớp lót b ằng đấ t sét: Trong t ất c ả các d ạng thi ết k ế, xây d ựng l ớp lót b ằng đấ t sét, v ấn đề quan tr ọng nh ất cần l ưu ý khi s ử d ụng đấ t sét là khuynh h ướng hình thành các vét n ứt khi b ị khô. Để b ảo đảm l ớp đấ t sét có tác d ụng theo thi ết kế, l ớp đấ t sét ph ải có độ dày 10,16 - 15,24 cm được nén thích h ợp giữa các l ớp k ế ti ếp. Chỉ nên sử d ụng m ột lo ại sét khi xây d ựng l ớp lót. e. H ệ th ống thu khí (Gas collection system - GCS)
  35. BCL luôn phát sinh m ột l ượng khí trong quá trình v ận hành. Các khí chính bao b ồm: NH3, CH4, CO2, H2S, H2, O2, N2. Khí sinh ra t ừ các ô chôn l ấp được thu gom qua GCS được b ố trí d ạng th ẳng đứ ng ho ặc n ằm ngang. Các gi ếng thu khí được b ố trí sao cho có th ể thu được khí sinh ra trên toàn bộ di ện tích ô chôn l ấp. Hình 3.11: Ống thu khí bãi rác Đông Th ạnh [4] 3.3.2. Các quá trình xảy ra trong bãi chôn l ấp Các quá trình di ễn ra trong BCL bao g ồm các ph ản ứng hóa h ọc, sinh h ọc và vật lý: - Phân h ủy sinh h ọc c ủa ch ất h ữu c ơ ho ặc hi ếu khí ho ặc k ỵ khí s ản sinh ra khí và ch ất l ỏng; - Oxy hoá hoá h ọc các v ật li ệu;
  36. - S ự thoát khí t ừ bãi rác và s ự khuy ếch tán ngang c ủa khí xuyên qua bãi rác; - S ự di chuy ển c ủa ch ất l ỏng gây ra b ởi s ự khác nhau v ề c ột áp; - S ự hoà tan, s ự rò r ỉ các ch ất h ữu c ơ và vô c ơ vào n ước, di chuy ển xuyên qua bãi rác; - S ự di chuy ển c ủa ch ất hoà tan b ởi gradient n ồng độ và hi ện t ượng th ẩm th ấu; - S ự lún không đề u gây ra do quá trình ổn đị nh v ật li ệu vào các ch ỗ r ỗng. 3.3.3. L ựa ch ọn v ị trí, quy mô và lo ại hình bãi chôn l ấp a. Yêu c ầu l ựa ch ọn địa điểm - Căn c ứ theo quy định xây d ựng; - Kho ảng cách xây d ựng t ừ BCL t ới các điểm dân c ư, khu đô th ị ( xem thêm [12]); - Căn c ứ vào các y ếu t ố TN, kinh t ế, xã h ội, h ệ h ống h ạ t ầng k ỹ thu ật. b. L ựa ch ọn các mô hình BCL Tu ỳ thu ộc vào đặc tính CTR và đặc điểm đị a hình t ừng khu v ực, có th ể l ựa ch ọn: BCL khô, BCL ướt, BCL h ỗn h ợp khô - ướt, BCL n ổi, BCL chìm, BCL k ết h ợp chìm n ổi c. Quy mô di ện tích BCL Quy mô di ện tích BCL được xác đị nh trên c ơ s ở: - Dân s ố và l ượng CT hi ện t ại, dự báo l ượng CTR trong su ốt th ời gian v ận hành c ủa BCL. - Kh ả n ăng t ăng tr ưởng kinh t ế và định h ướng phát tri ển c ủa đô th ị. 3.3.4. Qu ản lý nước r ỉ rác a. Thành ph ần Thành ph ần n ước r ỉ rác thay đổ i r ất nhi ều, ph ụ thu ộc vào tu ổi BCL, lo ại rác, độ nén Bảng sau bi ểu di ễn s ự bi ến thiên n ồng độ ch ất ô nhi ễm trong n ước rác theo th ời gian. Bảng. S ự bi ến thiên n ồng độ ch ất ô nhi ễm trong n ước r ỉ rác theo tu ổi Giá tr ị Thành ph ần Đơ n v ị 1 n ăm 5 n ăm 16 n ăm pH 5.2 – 6.4 6.3 - COD mg/l 10000 - 40000 3000 400 BOD 5 mg/l 7500 – 28000 4000 80 TDS mgNaCl/l 10000 – 14000 6790 1200 TSS mg/l 100 – 700 - - Độ ki ềm mgCaCO 3/l 800 – 4000 5810 2250 Độ c ứng mg/l 3500 – 5000 2200 540 P- t ổng mg/l 25 – 35 12 8
  37. N-NH 3 mg/l 56 – 482 - - N-NO 3 mg/l 0.2 – 0.8 0.5 1.6 Cl - mg/l 600 – 800 5330 70 2- SO 4 mg/l 400 – 650 2 2 Ca 2+ mg/l 900 – 1700 308 109 Na + mg/l 450 – 500 810 34 K+ mg/l 295 – 310 610 39 Fe- t ổng mg/l 210 – 325 6.3 0.6 Mg 2+ mg/l 160 – 250 450 90 Mn- t ổng mg/l 75 – 125 0.06 0.06 Cu 2+ mg/l - <0.5 <0.5 Zn 2+ mg/l 10 – 30 0.4 0.1 (Ngu ồn: Chian và DeWalle, 1996- 1997) Bảng 3.2: Giá tr ị các thành phần c ơ b ản trong n ước r ỉ rác [28] Thông s ố Giá tr ị (mg/L) pH 4.5 – 9 Độ ki ềm (CaCO3) 300 - 11,500 BOD5 20 - 40,000 Ca 10 – 2,50 COD 500 - 60,000 Cu 4 - 1,400 Clo (Cl -) 100 - 5,000 Độ c ứng (CaCO3) 0 – 22,800 Fe t ổng s ố 3 - 2,100 Zn 8 - 1,020 Mg 40 – 1,150 Mn 0.03 – 65 NH3 30 – 3,000 N h ữu c ơ 10 – 4,250 NO2 0 – 25 NO3 0.1 – 50 N t ổng s ố 50 – 5,000 K 10 – 2,500 Na 50 – 4,000 2- SO 4 20 – 1,750 TDS 0 – 42,300 TSS 6 - 2,700 Ph ốt phát t ổng s ố 0.1 – 30
  38. Kẽm 0.03 – 120 Nồng độ , mg/l (tr ừ pH) Thành ph ần Cũ Mới pH 7.9 – 8.2 6.0 – 7.3 Độ ki ềm, mg/l CaCO 3 - 12500 COD 1079 – 2507 38533 – 65333 BOD 5 735 33571 – 56250 Org- N 196 – 470 79 – 230 NH 3- N 297 – 790 515 – 1300 NO 2-N 2.5 – 2.9 3.0 – 4.8 P 14.9 – 21.5 4.7 – 9.6 Ca 2+ 1122 – 1844 240 – 187 Mg 2+ 356 – 405 154 – 373 Fe- t ổng 180 – 303 64 - 132 Bảng: Đặc tr ưng c ủa n ước r ỉ rác BCL Đông Th ạnh b. Cân b ằng n ước r ỉ rác Hình 3.12: Sơ đồ cân b ằng n ước [9] Ph ươ ng trình cân b ằng n ước có th ể bi ểu di ễn nh ư sau: ∆SSW = WSW + WTS + WCM + WA(R) – WLG – WWV – WE – WB(L) Trong đó: ∆SSW: l ượng n ước tích tr ữ trong CTR ở BCL (kg/m3) WSW: độ ẩm ban đầ u c ủa CTR (kg/m3) WTS: độ ẩm ban đầ u c ủa bùn t ừ tr ạm x ử lý (kg/m3) WCM: độ ẩm ban đầ u c ủa v ật li ệu ph ủ (kg/m3) WA(R): l ượng n ước th ấm t ừ phía trên (n ước m ưa) (kg/m3) WLG: l ượng n ước th ất thoát trong quá trình hình thành khí th ải (kg/m3)
  39. WWV: l ượng n ước th ất thoát do bay h ơi theo khí th ải (kg/m3) WE: l ượng n ước th ất thoát do quá trình h ơi hóa b ề m ặt (kg/m3) WB(L): l ượng n ước thoát ra t ừ phía đáy bãi rác (kg/m3) Trên c ơ s ở c ủa ph ươ ng trình cân b ằng n ước, các s ố li ệu v ề l ượng m ưa, độ b ốc h ơi, h ệ số gi ữ n ước c ủa rác sau khi nén trong BCL, l ượng n ước rò r ỉ có th ể tính theo mô hình v ận chuy ển m ột chi ều c ủa n ước rò r ỉ xuyên qua rác nén và đất bao ph ủ nh ư sau: Q = M(W1 – W2) + [P(1 – R) – E] ×A Trong đó: Q : l ưu l ượng n ước rò r ỉ phát sinh ra trong BCL (m3/ngày) M: KL CTR trung bình ngày (t/ngày) W2: độ ẩm c ủa CTR sau khi nén (%) W1: độ ẩm c ủa CTR tr ước khi nén (%) P : l ượng m ưa ngày trong tháng l ớn nh ất (mm/ngày) R : h ệ s ố thoát b ề m ặt, l ấy theo b ảng 3.3 E : l ượng n ước b ốc h ơi l ấy b ằng 5mm/ngày (th ường 5 – 6 mm/ngày) A: di ện tích công tác m ỗi ngày l ấy ở cu ối giai đoạn thi ết k ế (m2/ngày) Bảng 3.3: Hệ s ố thoát n ước b ề m ặt đố i v ới các lo ại đất ph ủ [8] c. X ử lý n ước r ỉ rác Qu ản lý nước rò r ỉ sinh ra t ừ BCL là c ơ s ở để lo ại tr ừ nguy c ơ gây ÔN ngu ồn n ước ng ầm. Nhi ều ph ươ ng án được áp d ụng để qu ản lý và x ử lý nước rò r ỉ t ừ BCL bao g ồm: (1) tu ần hoàn n ước rò r ỉ, (2) bay h ơi n ước rò r ỉ, (3) x ử lý n ước rò r ỉ. 3.3.5. Qu ản lý khí bãi chôn l ấp a. Thành ph ần chính Bảng 3.4: Thành ph ần khí BCL đặc tr ưng [20] Stt Thành ph ần Nồng độ đặ c tr ưng (%V)
  40. 1. CH 4 45 – 60 2. CO 2 40 – 60 3. N2 2 – 5 4. H2S 0,1 – 1,0 5. H2 0 – 0,2 6. CO 0 – 0,2 b. Quá trình phát sinh khí CTR đô th ị có thành ph ần d ễ phân hu ỷ sinh h ọc chi ếm KL đáng k ể. Quá trình phân hủy di ễn ra ngay khi CTR được đổ vào BCL và quá trình sinh khí di ễn ra theo các giai đoạn: - Giai đoạn I - Điều ch ỉnh ban đầu (phân h ủy hi ếu khí): - Giai đoạn II - Giai đoạn phân hu ỷ k ỵ khí : - Giai đoạn III - Lên men acid: - Giai đoạn IV - Lên men methane: - Giai đoạn V - Giai đoạn ổn định (maturation phase): Phản ứng hóa h ọc tổng quát quá trình phân h ủy y ếm khí trong BCL có th ể tóm t ắt nh ư sau: CHC + H2O (CTR) CHC phân hủy sinh h ọc + CH4 + CO2 + khí khác (1) Vì đặc tính c ủa CT và điều ki ện TN khác nhau đáng k ể t ừ vùng này sang vùng khác, nên l ượng khí BCL sinh ra r ất giao động. Khí BCL vẫn sinh ra trong su ốt 20 n ăm sau BCL đóng c ửa và mạnh nh ất trong 5 n ăm đầu tiên ho ặc sau khi đa s ố oxy b ị l ấy đi kh ỏi CT (thông th ường, 1 đến 2 n ăm). Sau đó, khí BCL s ẽ gi ảm d ần có th ể đến 50 n ăm. c. Tính toán l ượng khí phát sinh Có nhi ều PP ước l ượng khí phát sinh đã được s ử d ụng (Mô hình b ậc I, mô hình đa giai đoạn, LandGEM ), do đó k ết qu ả rất khác nhau. Vi ệc ước l ượng khí phát sinh có m ức độ không ch ắc ch ắn cao vì d ựa vào nhi ều gi ả thi ết. Th ực t ế l ượng khí phát sinh th ực t ế ở BCL ít h ơn nhi ều so v ới tính toán lý thuy ết d ựa vào hàm l ượng CT h ữu c ơ. Căn c ứ vào l ượng CTR có th ể phân h ủy sinh h ọc, l ượng khí t ối đa vào kho ảng 400 m3/t ấn. Các số li ệu công b ố giao động t ừ 6 – 50m3/t ấn CT ướt [4, 6, 9,28]. Lượng khí phát sinh ở các n ước công nghi ệp giao động t ừ 60 – 400m3/t ấn CTR (trong kho ảng 20 n ăm), 1- 10 m3/t ấn/n ăm [28]. d. Quy định v ề qu ản lý khí BCL Bãi chôn l ấp ch ất th ải ph ải có h ệ th ống thu gom khí rác sau khi đóng bãi. Tu ỳ theo qui mô c ủa bãi chôn l ấp h ệ th ống thu gom khí rác ph ải đảm b ảo các yêu c ầu sau [TCVN 6696-2000]: 1) Không để n ước m ặt, n ước m ưa l ọt qua h ệ th ống thu gom khí rác. 2) T ại các l ỗ thu khí rác có thi ết b ị an toàn đề phòng cháy ho ặc n ổ do khí rác gây ra. 3) Khí rác thu gom ph ải được x ử lý cho phát tán có ki ểm soát, không được để khí thoát tr ực ti ếp ra MT xung quanh.
  41. e. Thu gom và x ử lý Thu gom khí BCL có th ể là b ị độ ng ho ặc ch ủ độ ng. Thu gom b ị độ ng dành cho các BCL nh ỏ ho ặc trung bình, là d ạng thông khí t ự nhiên ho ặc làm các t ường đấ t ng ăn không cho khí vào nh ững khu v ực ho ặc h ướng không mong mu ốn. Thu gom ch ủ độ ng bao g ồm vi ệc thi ết k ế các gi ếng thu gom. Để x ử lý khí BCL có th ể áp d ụng các bi ện pháp sau: Đố t; Thu H ồi – S ản Xu ất Điện; Oxy hóa khí methane; Kh ử mùi. 3.3.5. V ận hành và đóng c ửa bãi chôn l ấp BCL h ợp v ệ sinh, sau khi đóng c ửa th ường được s ử d ụng cho nhi ều m ục đích dân sinh khác nhau nh ư làm sân goft, làm trang tr ại, công viên Theo TCVN 6696-2000, quy định: - Ti ền v ận hành: Các BCL ph ải có qui trình v ận hành, khai thác bãi được c ơ quan có th ẩm quy ền phê duy ệt. - V ận hành: Ch ất th ải ph ải được chôn l ấp thành t ừng l ớp riêng và ng ăn cách nhau b ằng các lớp đấ t ph ủ. Tr ước khi ph ủ l ớp đấ t ng ăn cách ch ất th ải ph ải được đầ m, nén k ỹ: Chi ều dày lớn nh ất c ủa t ừng l ớp ch ất th ải là 1m; Chi ều dày c ủa l ớp đấ t ph ủ ng ăn cách sau khi đầ m nén là 0,15 - 0,2 m. Bùn th ải c ần được làm khô (độ ẩm <80%), tr ước khi chôn l ấp cùng CTR. T ỉ lệ pha tr ộn th ường là 4:1 (CTR:Bùn), l ớp d ưới cùng và trên cùng là CTR. - Đóng c ửa: Trong th ời gian 6 tháng k ể t ừ ngày đóng bãi ch ủ v ận hành có báo cáo t ới c ơ quan qu ản lý nhà n ước v ề tình hình MT c ủa BCL và tình tr ạng ho ạt độ ng c ủa h ệ th ống quan tr ắc theo dõi MT c ủa BCL. Th ời h ạn tái s ử d ụng bãi chôn l ấp do c ơ quan có th ẩm quyền phê duy ệt. Đối v ới các BCL h ở, không h ợp v ệ sinh, công vi ệc đóng c ửa đỏ i h ỏi: trình c ơ quan qu ản lý thuy ết minh k ĩ thu ật x ử lý tri ệt để ; quan tr ắc MT; Thu gom khí và n ước r ỉ rác; ph ủ lớp cu ối cùng đảm b ảo; k ế ho ạch h ậu giám sát và tái s ử d ụng BCL. 3.3.6. Giám sát môi tr ường bãi chôn l ấp Theo EPA, ch ươ ng trình quan tr ắc (monitoring) bao g ồm các khía c ạnh sau đây: - KL và lo ại CT, và n ếu có th ể thì các ch ỉ s ố v ề tái ch ế và tái s ử d ụng - KL và thành ph ần n ước r ỉ rác - L ượng khí BCL và đánh giá s ự phát th ải bên ngoài BCL - Ch ất l ượng n ước m ặt và n ước ng ầm - Tình tr ạng ho ạt động c ủa l ớp lót đáy - Độ ồn - Mùi hôi - Côn trùng và sinh v ật
  42. - Th ảm th ực v ật - S ự ổn định trên đỉnh BCL và s ạt l ở b ụi và bùn nh ững than phi ền và - Khi ếu n ại c ủa công chúng Có th ể chia thành các chuyên đề giám c ơ b ản BCL nh ư sau: - Giám sát ch ất l ượng không khí: trong BCL và bên ngoài ranh gi ới BCL - Giám sát ch ất l ượng n ước m ặt, ng ầm - Giám sát n ước rò r ỉ 3.3.7. K ỹ thu ật chôn l ấp có tu ần hoàn n ước PP tu ần hoàn n ước r ỉ rác là PP đư a n ước r ỉ rác tr ở l ại BCL (Recirculate of leachate). Quá trình này mang l ại l ợi ích cho các BCL: c ải thi ện ch ất l ượng n ước r ỉ rác, tăng t ỷ l ệ phân hủy sinh h ọc trong BCL vì t ăng độ ẩm, ổn định sinh h ọc, và tăng c ường thu h ồi khí CH4. Nhược điểm: 1) ti ềm n ăng gây ÔN MT xung quanh do sự di chuy ển của nước rò r ỉ bên trên ho ặc bên dưới BCL và 2) s ự tích t ụ kim lo ại n ặng, mu ối, và các h ợp ch ất không mong mu ốn trong n ước rò r ỉ mà cu ối cùng s ẽ ph ải được x ử lý. Theo 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD, yêu c ầu tu ần hoàn n ước: - Chi ều d ầy l ớp rác đang chôn l ấp ph ải l ớn h ơn 4 m. - Ph ải áp d ụng k ỹ thu ật t ưới đều trên b ề m ặt. - Không áp d ụng cho nh ững vùng c ủa ô chôn l ấp khi đang ti ến hành ph ủ l ớp cu ối cùng. Có m ột s ố PP tu ần hoàn n ước r ỉ rác, bao g ồm: - Tu ần hoàn tr ực ti ếp CT trong quá trình x ử lý; - Phun đều nước r ỉ rác lên b ề m ặt bãi rác theo đợt; - Tu ần hoàn trên b ề m ặt; - Tu ần hoàn bên d ưới b ề m ặt. 3.3.8. K ỹ thu ật chôn l ấp bán hi ếu khí (Semi – aerobic landfill) Cấu trúc chính bao g ồm m ột h ệ th ống ống được đặt ở đáy BCL để thu gom - tiêu thoát n ước r ỉ rác (k ể c ả n ước m ưa) và l ưu thông không khí. VSV hi ếu khí ho ạt động m ạnh, quá trình phân h ủy di ễn ra nhanh và BOD gi ảm, CH4 b ị kh ử [5].
  43. Hình 3.13: BCL áp d ụng k ĩ thu ật bán hi ếu khí [5] Hình 3.16: Kĩ thu ật bán hi ếu khí k ết h ơp tu ần hoàn n ước r ỉ rác [5 ]
  44. Chươ ng 4. X Ử LÝ CH ẤT TH ẢI R ẮN B ẰNG PH ƯƠ NG PHÁP CƠ H ỌC 3.1. Nén ch ất th ải r ắn Ép (nén) rác (compression solidwaste) được th ực hi ện ở khâu thu gom, trung chuy ển và chu ẩn b ị chôn l ấp. Nén nh ằm gi ảm th ể tích CTR, thu ận ti ện vận chuy ển và x ử lý. 3.2. Đóng ki ện Đóng ki ện CTR th ường được th ực hi ện ở nhà máy b ằng h ệ th ống nén ép th ủy l ực. CTR được phân lo ại trên b ăng t ải, các ch ất có th ể t ận d ụng được nh ư: kim lo ại, nilon, gi ấy được thu h ồi để tái ch ế. Nh ững ch ất khác được nén ép, đóng ki ện. 3.3. Công ngh ệ Seraphin và Hydromex 3.3.1. Công ngh ệ Hydromex Công ngh ệ này được thi ết k ế để x ử lý CTR h ỗn h ợp ho ặc đặc tr ưng (y t ế, nguy h ại ). CTR được nghi ền nh ỏ sau đó polyme hóa và nén ép, định hình s ản ph ẩm. Quy trình công ngh ệ nh ư sau: + CTR đư a vào máy c ắt và nghi ền nh ỏ, sau đó chuy ển đến các thi ết b ị tr ộn b ằng b ăng t ải. + CT l ỏng được pha tr ộn trong b ồn ph ản ứng và b ơm vào các thi ết b ị tr ộn, thêm ph ụ gia, CT lỏng và r ắn s ẽ k ết dính. S ản ph ẩm b ột ướt chuy ển đến m ột máy ép khuôn, t ạo s ản ph ẩm. Ứng d ụng công ngh ệ Hydromex ( - Đối v ới CTRSH: Sau khi b ăm nh ỏ và cho đi qua sàng rung phân thành 2 dòng, ch ất h ữu cơ d ễ phân h ủy và không – tr ộn v ới ch ất k ết dính xi m ăng để t ạo thành v ật li ệu. Hình 4.1: Công ngh ệ Hydromex x ử lý CTR sinh ho ạt
  45. - Đối CTR Y t ế: CT đư a vào thi ết b ị c ắt, sau đó s ử d ụng Ozon để kh ử trùng, ti ếp theo CT s ẽ được nghi ền m ịn và tr ộn v ới dung d ịch, ph ản ứng x ảy ra s ẽ bi ến kim lo ại thành nitrat và canxi, tính độc h ại c ũng m ất đi; h ỗn h ợp s ẽ được đóng thành s ản ph ẩm. Với công su ất c ủa công ngh ệ 400 – 700 kg/h, chi phí kho ảng 750.000 USD. - Ngoài ra công ngh ệ Hydromex còn ứng d ụng x ử lý CTNH, n ước th ải BCL, c ải t ạo ph ục hồi đất Ch ất th ải r ắn Ki ểm tra ch ưa phân lo ại bằng m ắt Cắt xé ho ặc nghi ền t ơi nh ỏ Ch ất th ải l ỏng hỗn h ợp Làm ẩm Thành ph ần Tr ộn đề u polyme hóa Ép hay đùn ra Sản ph ẩm m ới Hình 4.3: Sơ đồ x ử lý rác theo công ngh ệ Hydromex [6, 15] 3.3.2. Công ngh ệ Seraphin Bản ch ất công ngh ệ này là v ừa phân lo ại, x ử lý và tái ch ế CTR (compost, tái ch ế nh ựa, đóng r ắn) trong m ột h ệ th ống. Công ngh ệ bao g ồm các hợp ph ần sau ( - Phân lo ại CTR: để ph ục v ụ tái ch ế, tái s ử d ụng, đóng r ắn và đốt thu h ồi nhi ệt sinh. - X ử lý phân hu ỷ CT h ữu c ơ, tái sinh mùn h ữu c ơ, s ản xu ất các d ạng phân bón h ữu c ơ
  46. - Tái ch ế ch ất d ẻo, tạo s ản ph ẩm - Xử lý nhi ệt, đố t các CT h ữu c ơ khó phân h ủy, t ạo nhi ệt cho các khâu s ấy khô
  47. - Đóng r ắn áp l ực, t ận d ụng các ph ế th ải tr ơ, vô c ơ thay th ế m ột ph ần nguyên li ệu để s ản xu ất các lo ại g ạch lát đường, bó v ỉa hè đường và các lo ại g ạch xây d ựng công trình ph ụ.