›
›

Bài giảng Kỹ thuật xử lý chất thải rắn - Hoàng Lê Phương

ppt 214 trang ngocly 3430
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kỹ thuật xử lý chất thải rắn - Hoàng Lê Phương", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_ky_thuat_xu_ly_chat_thai_ran_hoang_le_phuong.ppt

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật xử lý chất thải rắn - Hoàng Lê Phương

  1. Kỹ thuật xử lý chất thải rắn Th.S. Hoàng Lê Phương Bộ môn: Kỹ thuật môi trường Trường đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên 6/10/2021 1
  2. Chương I. Đặc điểm chất thải rắn 1.1. Định nghĩa chất thải rắn 1.2 Nguồn gốc phát sinh 1.3 Phân loại chất thải rắn 1.4 Các loại vật liệu thu hồi từ chất thải 1.5 Chiều hướng thay đổi thành phần chất thải trong tương lai 1.6 Tác động của chất thải rắn đến môi trường & con người 6/10/2021 2
  3. 1.1 Định nghĩa chất thải rắn ◼ Định nghĩa: Chất thải rắn là tất cả các chất thải dạng rắn hoặc bùn được thải ra trong quá trình sinh hoạt, trong các quá trình sản xuất, dịch vụ và trong hoạt động phát triển của động thực vật 6/10/2021 3
  4. 1.2 Nguồn gốc phát sinh - Khu dân cư - Khu thương mại - Cơ quan - Công trường xây dựng - Các dịch vụ đô thị - Các nhà máy xử lý - Công nghiệp - Nông nghiệp - Từ khu vực khai thác quặng và luyện kim 6/10/2021 4
  5. 1.2 Nguồn gốc phát sinh Rác sinh hoạt: 6/10/2021 5
  6. 1.3. Phân loại chất thải rắn 1. Phân loại theo tính chất - Độc, không đôc - Cháy được, không cháy được - Bị phân huỷ sinh học, không bị phân huỷ SH 2. Theo đặc điểm của nơi phát sinh - Chất thải sinh hoạt - Chất thải công nghiệp - Chất thải nông nghiệp - Chất thải y tế - Chất thải xây dựng 6/10/2021 6
  7. 1.3. Phân loại chất thải rắn 1.3.1. Chất thải sinh hoạt: Là những chất thải liên quan đến hoạt động sinh hoạt của con người, nguồn tạo thành chủ yếu từ các khu dân cư, cơ quan, trường học, các trung tâm dịch vụ thương mại. 6/10/2021 7
  8. 1.3. Phân loại chất thải rắn 1.3.2. Chất thải công nghiệp: Chất thải công nghiệp là chất thải sinh ra do các hoạt động sản xuất công nghiệp gây ra. Các chất thải này có thể ở dạng khí, lỏng, rắn. Lượng và loại chất thải phụ thuộc vào loại hình công nghiệp, mức tiên tiến của công nghệ và thiết bị, qui mô sản xuất 6/10/2021 8
  9. 1.3. Phân loại chất thải rắn 1.3.3. Chất thải nông nghiệp: Là những chất thải và mẩu thừa thải ra từ các hoạt động nông nghiệp như trồng trọt, thu hoạch các loại cây trồng, các sản phẩm thải từ chế biến sữa, từ các lò giết mổ.v.v. 6/10/2021 9
  10. 1.3. Phân loại chất thải rắn 1.3.4. Chất thải y tế: Chất thải từ các bệnh viện, trạm y tế gồm: dây truyền dịch, dây truyền máu, bình đựng dịch truyền, bình đựng máu, bao tay cao su, bịch nilông, băng vệ sinh, dược phẩm quá hạn, nhiễm khuẩn, chất hữu cơ (bộ phận cơ thể, chất lây nhiễm). 6/10/2021 10
  11. 1.3. Phân loại chất thải rắn 1.3.5. Chất thải xây dựng: Là các phế thải như đất đá, gạch ngói, bê tông vỡ do các hoạt động phá dỡ, xây dựng công trình.v.v. Các chất thải từ các hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật như trạm xử lý nước thiên nhiên, nước thải sinh hoạt, bùn cặn từ cống thoát nước thành phố. 6/10/2021 11
  12. 1.4 Các loại vật liệu thu hồi từ chất thải các dạng vật liệu có thể thu hồi từ chất thải : + Nhôm : từ các vỏ hộp, từ các khung cửa, cửa, + Kim loại khác(sắt, thép): vỏ đồ hộp, khung sắt, sắt xây dựng, vỏ các con tàu, ô tô hỏng, các loại máy công cụ, + Kim loại màu: dây đồng, thiếc, chì + Giấy : giấy báo, sách vở, bìa cáctông + Plastics: các loại chai, hộp,đồ dùng bằng nhựa + Thuỷ tinh: Chai lọ, kính vỡ, 6/10/2021 12
  13. 1.5 Chiều hướng thay đổi thành phần chất thải trong tương lai 1.5.1 Tác động của những chương trình khác nhau đến lượng chất thải: + Chương trình tuần hoàn lại chất thải + Chương trình chuyển đổi chất thải (đốt thu hồi nhiệt). 1.5.2 Thay đổi về thành phần + Chất thải thực phẩm : ngày càng giảm + Giấy loại : tăng dần và có xu thế ổn định trong những năm tới. + Plastics : Tăng dần do nhu cầu ngày càng lớn. 6/10/2021 13
  14. 1.6. Tác động của chất thải rắn đến môi trường & con người Rác thải Bụi, CH4, NH3, Rác + nước rác Rác Rác + nước rác VOCs Môi trường Nước mặt Nước ngầm Môi trường đất không khí Qua hô hấp ăn uống tiếp xúc Qua chuỗi thực qua da phẩm Người, động vật 6/10/2021 14
  15. CHƯƠNG II CÁC TÍNH CHẤT LÝ, HOÁ VÀ SINH HỌC CỦA CHẤT THẢI RẮN 2.1 Tính chất vật lý của chất thải rắn 2.2 Tính chất hoá học của chất thải rắn 2.3 Tính chất sinh học của chất thải rắn 2.4 Sự chuyển đổi lý, hoá và sinh học 6/10/2021 15
  16. 2.1 Tính chất vật lý 2.1.1 Khối lượng riêng - w, Khối lượng riêng của chất thải được tính như sau: - Lấy mẫu chất thải theo qui định. Chọn thùng đựng có thể tích khoảng 50 đến 100 lít, cân trước để biết khối lượng - Cho mẫu vào thùng một cách nhẹ nhàng, - Nhấc thùng lên cách mặt đất 30 cm rồi thả xuống. Lặp đi lặp lại 4 lần cho đến khi làm đầy thùng. - Cân và ghi lại kết quả. - Lấy hiệu số của lần cân có tải trừ đi khối lượng của thùng rồi chia cho thể tích thùng. 6/10/2021 16
  17. 2.1 Tính chất vật lý Khối lượng riêng của rác thải tính như sau: md − mth w = Vth md : khối lượng của thùng chứa+ chất thải, kg mth : Khối lượng thùng rỗng, kg 3 Vth : Thể tích thùng chứa,lít hoặc m 3 w: Khối lượng riêng chất thải rắn, kg/m 6/10/2021 17
  18. 2.1 Tính chất vật lý 2.1.2 Độ ẩm, ww Độ ẩm của chất thải rắn thường được biểu thị dưới dạng phương pháp đo khối lượng ướt, md − mc ww = 100% md md = Khối lượng mẫu ướt ban đầu, kg o mc = khối lượng mẫu khô, sấy ở 105 C,kg 6/10/2021 18
  19. 2.1 Tính chất vật lý 2.1.3 Cỡ hạt và phân bố cỡ hạt Cỡ hạt của chất thải đóng vai trò rất quan trọng trong việc quản lý. Cỡ hạt có thể được xác định theo một hoặc nhiều cách như sau: Sc = l l + w Sc = 2 6/10/2021 19
  20. 2.1 Tính chất vật lý hoặc : l + w + h Sc = 3 1/2 Sc = (l.w) 1/3 Sc = (l.w.h) Trong đó: Sc = Cỡ hạt của cấu tử, mm l = Độ dài, mm w = Chiều rộng, mm h = chiều cao 6/10/2021 20
  21. 2.1 Tính chất vật lý 2.1.4. Độ thấm của lớp chất thải nén Độ thấm thuỷ lực của lớp chất thải nén là một đặc tính vật lý quan trọng có ảnh hưởng rất lớn tới sự khống chế quá trình chuyển động của lớp nước rác và khí bãi rác. Hệ số thấm của lớp rác được xác định như sau:   K = Cd 2 = k   6/10/2021 21
  22. 2.1 Tính chất vật lý Trong đó: K : Hệ số thấm,m/s C : Hệ số hình học d: kích thước hạt  : Trọng lượng riêng của nước, N/m3  : Độ nhớt động lực của nước, Ns/m2 k : Hệ số thấm riêng, m2 6/10/2021 22
  23. 2.2 Tính chất hoá học Các thông số liên quan đến khả năng cháy + Độ ẩm ( sấy ở nhiệt độ 105oC trong 1 giờ) + Chất cháy bay hơi( đốt cháy ở nhiệt độ 950oC trong buồng kín) + Các bon cố định( phần có thể cháy còn lại sau khi các chất bay hơi đã bị loại) + Tro( phần dư sau khi đã đốt cháy hoàn toàn trong buồng kín Các tính chất hóa học khác: oxy hóa khử, phản ứng thế, phản ứng trao đổi, kết tủa 6/10/2021 23
  24. 2.3 Tính chất sinh học Ngoại trừ plastics, cao su, da, thành phần hữu cơ của hầu hết chất thải rắn đô thị có thể được phân loại như sau: + Các thành phần hoà tan trong nước như đường, amino acid, tinh bột, acid hữu cơ. + Hemicellulose, các sản phẩm cô của đường 5, 6 cacbon. + Chất béo, dầu, sáp ong(waxes) + Lignin, polyme có chứa các hợp chất thơm mạch vòng + Lignocellulose( Lignin và cellulose) + Protein, 6/10/2021 24
  25. 2.3 Tính chất sinh học 2.3.1 Khả năng phân huỷ sinh học của các hợp chất hữu cơ + Phân huỷ hiếu khí VSV + d d CHC + O2 > Tế bào mới + CHC chưa PH + CO2 + H2O + - 2- NO3 + SO4 + Q + Phân huỷ yếm khí ( không có mặt Oxy) VSV + d d CHC + H2O > Tế bào mới + CHC chưa PH + CH4 + CO2 + NH3 + H2S + Q 6/10/2021 25
  26. 2.3 Tính chất sinh học 2.3.2 Sự phát sinh mùi Mùi bị phân tán khi chất thải được lưu giữ trong một thời gian giữa thu gom, vận chuyển và chôn lấp. Sự phát sinh mùi thường xảy ra tại chỗ càng nhanh khi thời tiết càng ấm, Phát sinh mùi là hệ quả của quá trình phân huỷ kị khí các chất hữu cơ. Ví dụ trong điều kiện kị khí, sunphát chuyển 2- hoá thành sunphít(S )và kết hợp với H2 tạo thành H2S(mùi trứng thối). 6/10/2021 26
  27. 2.3 Tính chất sinh học Quá trình tạo H2S diễn ra như sau: Ion Lactate Sunphát Acetate sunphit 2- 2- 2CH3CHOHCOOH + SO4 2CH3COOH + S + 2H2O +2 CO2 2- 2- 4H2 + SO4 S + 4H2O 2- + S + 2H H2S Ion sunphít có thể kết hợp với muối kim loại tạo thành sunphít kim loại: 6/10/2021 S2- + Fe2+ FeS 27
  28. 2.3 Tính chất sinh học Màu đen của chất thải rắn khi bị phân huỷ kị khí là do quá trình tạo thành sunphít kim loại. Quá trình khử sinh hoá các hợp chất hữu cơ chứa gốc S có thể dẫn tới sự tạo thành hợp chất có mùi rất khó chịu như methyl mercaptan và acid aminobutyric. 6/10/2021 28
  29. 2.3 Tính chất sinh học Quá trình khử Methionine, amino acid : +2H CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH CH3SH + CHMethionine3CH2CH2(NH2)COOH Methyl Aminobutyric mercapta acid n Methyl mercaptan có thể bị thuỷ phân sinh hoá tạo thành methyl alcohol và hydro sunphít: CH3SH + H2O CH4OH + H2S 6/10/2021 29
  30. 2.3 Tính chất sinh học 2.3.3 Quá trình sinh nở của ruồi Ruồi phát triển rất nhanh ở các đống rác thải và là giống mang bệnh. Vào mùa hè, thời tiết nóng và ẩm, ruồi có thể sinh nở và trưởng thành trong vòng 2 tuần lễ : Phát triển trứng :8-12 giờ Giai đoạn đầu của ấu trùng :20 giờ Giai đoạn 2 của ấu trùng :24 giờ Giai đoạn 3 của ấu trùng :3 ngày Giai đoạn trở thành ruồi con :4-5 ngày Tổng cộng :9 – 11 ngày 6/10/2021 30
  31. Chương III Quản lý và xử lý chất thải rắn 3.1 Thu gom vận chuyển CTR 3.2 Thu hồi tái chế CTR 3.3 Xử lý CTR 6/10/2021 31
  32. 3.1. Thu gom chất thải rắn Bao gồm việc thu gom rác từ nguồn phát sinh và trở đến các điểm trung chuyển sau đó rác được vận chuyển đến nơi xử lý. Đây là khâu quan trọng trong chiến lược quản lý chất thải rắn đồng thời chiếm phần lớn chi phí trong tổng chi phí cho quản lý chất thải rắn phụ thuộc vào lượng thùng chứa và khả năng thu hồi. 6/10/2021 32
  33. 3.1. Thu gom chất thải rắn Mục tiêu của khâu này là đảm bảo thu gom được 100% lượng chất thải rắn phát sinh, đảm bảo vệ sinh môi trường và gắn được với lợi ích kinh tế. Để tăng cường hiệu quả của khâu thu gom, vận chuyển người ta đã tiến hành phân loại ngay từ đầu nguồn và tư nhân hoá khâu này. 6/10/2021 33
  34. 3.2. Thu hồi và tái chế chất thải rắn Trước tình hình các nguồn tài nguyên đang cạn kiệt hiện nay việc tái chế, quay vòng, tận dụng phế thải, tận dụng năng lượng và chất hữu cơ trong chất thải cần được coi trọng. Lợi ích của việc tái chế: - Sử dụng hiệu quả tài nguyên - Giảm lượng chất thải cần chôn lấp - Tạo được sản phẩm phụ cho xã hội - Tạo công ăn việc làm 6/10/2021 34
  35. 3.2. Thu hồi và tái chế chất thải rắn Các chất thường được tái chế, tái sử dụng Đồ cũ: quần áo, bàn ghế, giường tủ, TV, xe Sử dụng trực máy, tiếp Bao bì: chai lọ, túi, hộp, thùng Chất thải có thể tái sử dụng, tái chế, Làm nguyên liệu thô Chất thải: Al, Fe, Cu, Pb, ; giấy, plastic, thuỷ tinh, cao su, gỗ Làm phân hữu cơ, sản xuất Chất thải vườn, phân rác hữu cơ, chất khí biogas thải thực phẩm Làm nhiên liệu, sản xuất khí nhiệt phân, khí hoá Chất thải: cao su, gỗ, giấy, plastic, chất hữu cơ, dầu thải Lấp chỗ trũng, rải đường, lớp phủ của bãi chôn lấp Chất thải xây dựng 6/10/2021 35
  36. 3.3. Xử lý chất thải rắn Mục đích của việc xử lý chất thải rắn đô thị là làm mất tác hại và chế biến chúng để sử dụng trong nền kinh tế quốc dân. - Tiêu diệt các loại vi trùng gây bệnh, ngăn chặn sự ô nhiễm đất, nước, không khí để bảo vệ môi trường đô thị trong sạch. - Tận dụng chất hữu cơ trong rác thải. - Tạo ra nguồn phân bón phục vụ cho sản xuất nông nghiệp - Sử dụng các thành phần cơ học của chất thải rắn như những nguyên liệu dùng lại cho công nghiệp. - Lấy khí, nhiệt lượng, điện từ việc xử lý chất thải rắn để phục vụ cho sản xuất đời sống. 6/10/2021 36
  37. 3.3. Xử lý chất thải rắn Việc lựa chọn biện pháp xử lý chất thải rắn phụ thuộc vào tính chất, thành phần chất thải, điều kiện tự nhiên, kinh tế của mỗi vùng. Hiện nay có các biện pháp xử lý chất thải rắn sau: - Phương pháp xử lý chất thải rắn bằng công nghệ ép kiện. - Phương pháp ổn định chất thải rắn bằng công nghệ Hydromex. - Phương pháp ủ sinh học làm phân hữu cơ. - Phương pháp đốt. - Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh. 6/10/2021 37
  38. 3.3. Xử lý chất thải rắn 3.3.1. Xử lý CTR bằng công nghệ ép kiện Phương pháp ép kiện được thực hiện trên cơ sở toàn bộ rác thải tập trung thu gom vào nhà máy. Rác được phân loại bằng phương pháp thủ công trên băng tải, các chất trơ và các chất có thể tận dụng được như: kim loại, nilon, giấy, thủy tinh, plastic được thu hồi để tái chế. Những chất còn lại sẽ được băng tải chuyền qua hệ thống ép nén rác bằng thuỷ lực với mục đích giảm tối đa thể tích khối rác và tạo thành các kiện với tỷ số nén rất cao. Các kiện rác đã ép nén này được sử dụng vào việc đắp các bờ chắn hoặc san lấp những vùng đất trũng sau khi được phủ lên các lớp đất cát 6/10/2021 38
  39. 3.3. Xử lý chất thải rắn 3.3.2. ổn định CTR bằng công nghệ Hydromex Công nghệ Hydromex lần đầu tiên được áp dụng ở Hawai Hoa Kỳ (tháng 2/1996). Công nghệ này nhằm xử lý rác đô thị (cả rác độc hại) thành các sản phẩm phục vụ xây dựng, làm vật liệu, năng lượng và sản phẩm nông nghiệp hữu ích. Bản chất của công nghệ Hydromex là nghiền nhỏ rác sau đó polymer hóa và sử dụng áp lức lớn để nén ép, định hình các sản phẩm. 6/10/2021 39
  40. 3.3. Xử lý chất thải rắn 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt Phương pháp đốt được sử dụng để thu giảm thể tích và khối lượng của chất thải, thu hồi các sản phẩm đốt và năng lượng. Phương pháp đốt có thể làm giảm thể tích của chất thải xuống từ 85 đến 95%. 6/10/2021 40
  41. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 1. Mô tả quá trình thiêu đốt Chất thải được đổ từ các xe thu gom vào khoang chứa của lò đốt. Thông thường, khoang chứa chất thải của lò đốt có thể chứa đủ cho 2 ngày làm việc của lò. Cẩu trục có nhiệm vụ cấp chất thải theo mẻ vào khoang đốt của lò. Chất thải được đưa tới ghi lò và được đốt cháy tại đó. Các chất khí có chứa các hạt hữu cơ tiếp tục được đốt trong buồng thứ cấp tới nhiệt độ 1600oC. Nhiệt được thu hồi qua bộ trao đổi nhiệt của lò hơi. Các thiết bị xử lý khí bao gồm vòi phun NH3 để khử NOx, bộ lọc khô cho SO2 và thiết bị lọc túi. Khói lò sau khi đã lọc được quạt hút ra ngoài qua ống khói. Tro và xỉ được thải ra ngoài qua ghi lò 6/10/2021 41
  42. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 2. Nguyên lý quá trinh Khói lò: bụi, CO2, CO, SO2, NOx , HCl, dioxin, furan, kim loại và oxit kim loại thăng hoa to Chất hưu cơ + O2 đủ hoặc dư Tro, xỉ 6/10/2021 42
  43. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 6/10/2021 43
  44. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 3. Cấp chất thải vào lò + Nạp chất thải rắn bằng cơ cấu quay, cơ cấu rung, vít tải hoặc băng tải, cấp liệu có thể liên tục hoặc từng mẻ + Cấp chất thải dạng khí: dùng quạt hoặc máy nén cấp qua bộ phận phân phối khí + Nạp chất thải ở dạng lỏng hoặc bùn : cấp bằng bơm (ly tâm), vật liệu lót lò phải không phản ứng với chất thải kk nén Hơi nước Khí ô nhiễm 6/10/2021 44
  45. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 3. Cấp chất thai vào lò + Vòi phun chất thải lỏng: trước khi cháy chất thải lỏng phải được phun bụi và hoá hơi bằng các phương pháp: - đĩa quay - vòi phun cao áp - vòi phun không khí ở áp suất thấp - vòi phun hơi ở áp suất cao - vị trí đặt các vòi phun sao cho ngọn lửa của vòi phun không làm cháy gạch và không ảnh hưởng tới vòi phun khác và đảm bảo cháy hết chất thải 6/10/2021 45
  46. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 3. Cấp chất thải vào lò Lưu ý: + nạp chất thải vào lò không được vượt quá 10% so với thiết kế. Nếu nạp lượng chất thải/mẻ quá lớn sẽ xuất hiện vấn đề: - không đủ oxy cung cấp cho quá trình cháy - Tốc độ toả nhiệt quá cao gấp 3-4 lần so với thiết kế nếu nạp nhiều chất thải dễ cháy - nạp chất thải có độ ẩm cao sẽ làm nhiệt độ lò giảm nhanh đồng thời xảy ra quá trình khí hoá tạo ra nhiều khí CO 6/10/2021 46
  47. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 3. Cấp chất thải vào lò Lưu ý: + Cần duy trì áp suất lò < áp suất khí quyển để tránh rò rỉ khí ra môi trường, đặt van an toàn sau phòng đốt 2, hoặc giữa phòng đốt 2 với thiết bị làm lạnh để đủ tạo sức hút tự nhiên khi xảy ra sự cố 6/10/2021 47
  48. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 4. Các lưu ý cần thiết để kiểm soát nhiệt độ của lò đốt Để duy trì nhiệt độ cháy cao cần phải: - Nạp chất thải có thành phần ít thay đổi nhiệt trị - Phải cấp thêm nhiên liệu phụ khi cần thiết - Đảm bảo cấp không khí dư - Các chất thải lỏng trộn vào nhau không được xảy ra phản ứng hoặc tách pha, trường hợp không được phép trộn lẫn phải cho qua các vòi phun riêng biệt 6/10/2021 48
  49. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 4. Các lưu ý cần thiết để kiểm soát nhiệt độ của lò đốt - Các chất thải rắn nạp vào lò phải được rải ra để cháy tốt, tiếp xúc tốt với không khí và đảm bảo điều kiện dư không khí - Phải kiểm soát cân bằng nhiệt giữa lượng không khí dư và tốc độ cấp liệu và đun nóng sơ bộ không khí - Khởi động lò bằng nhiên liệu sạch chỉ khi nhiệt độ đạt mức qui định mới đưa chất thải vào lò đặc biệt là chất thải có chứa halogien, lưu huỳnh, N, P, kim loại 6/10/2021 49
  50. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 5. Các sản phẩm cháy Các thành phần chính của chất thải bao gồm các bon(C), Hyđrô(H2), ôxy(O2), Nitơ(N2), Lưu huỳnh(S) và một lượng nhỏ tồn tại dưới dạng tro, xỉ. Trong điều kiện lý tưởng, các sản phẩm cháy tạo thành khi đốt các thành phần trên bao gồm CO2, H2O, SO2 và N2. 6/10/2021 50
  51. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 5. Các sản phẩm cháy Các phản ứng ô xy hoá cơ bản trong điều kiện lý tưởng bao gồm: Với Các bon: C + O2 CO2 Với Hydrô: 2H2 + O2 H2O Với lưu huỳnh : S + O2 SO2 Nitơ trong điều kiện bình thường sẽ không cháy. 6/10/2021 51
  52. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 5. Các sản phẩm cháy Trong quá trình cháy còn tạo thành các khí CO, NO, Cl2 . Quan hệ giữa CO/CO2; NO/ NO2; HCl / Cl2 tuân theo các phản ứng và hằng số cân bằng của chúng như sau: 2 C + O2 > 2 CO C + CO2 2 CO 2 CO + O2 2 CO2 2 [ CO2 ] 2 với K1 = [ CO ] [ O2 ] K1 giảm khi nhiệt độ tăng nên đốt ở nhiệt độ cao sẽ tạo thành nhiều CO 6/10/2021 52
  53. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 5. Các sản phẩm cháy - Lượng CO tạo ra trong buồng đốt phụ thuộc: + thành phần bã thải: chất thải giàu C thì lượng CO tạo ra nhiều hơn + nhiệt độ buồng đốt T 1600 oK nồng độ CO bắt đầu tăng nhanh và mức ô nhiễm cũng rõ rệt hơn; + hệ số dư không khí càng lớn thì lượng CO tạo thành càng giảm. 6/10/2021 53
  54. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 5. Các sản phẩm cháy 2 [ NO2 ] 2 NO + O2 2 NO2 với K2 = 2 [ NO ] [ O2 ] K2 giảm khi T độ tăng vì vậy ở trong lò chủ yếu là NO nhưng khi ra khỏi lò nhiệt độ giảm nên NOx tồn tại chủ yếu ở dạng NO2 6/10/2021 54
  55. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 5. Các sản phẩm cháy Lượng NOx phụ thuộc chủ yếu vào chế độ công nghệ của quá trình đốt: + Khi nhiệt độ buồng đốt T 1700 oK lượng NOx sinh ra bắt đầu tăng nhanh do N2 và O2 trong không khí phản ứng tạo thành + Nếu có mặt cacbuahydro thì sự tạo thành NOx lại tăng nữa. Trong buồng đốt NO chiếm phần lớn còn NO2 không đáng kể nhưng khi ra ngoài khí quyển thì phần lớn NO chuyển thành NO2. 6/10/2021 55
  56. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 5. Các sản phẩm cháy 2 HCl + 0,5 O2 Cl2 + H2O với [ Cl2 ] [ H2O ] K3 = 2 1/2 [ HCl ] [ O2 ] K3 = 1 ở 670 0K K3 = 10-2 ở 1700 0K vậy T tăng [Cl2] giảm - Lượng HCl tạo thành do quá trình đốt CHC. Sau đó sẽ có một phần chuyển thành Cl2 do các phản ứng cân bằng ở trên 6/10/2021 56
  57. 6. Xử lý khói lò ❖. NOx + Tác hại của NOx Khi có NOx trong không khí sẽ hình thành: PAH; Chất o xyhoá quang hoá (khói); nitrate aerosol ( mù) + Giảm lượng NOx hình thành - Tách chất thải hữu cơ có chứa nhiều N ( chất thải thực phẩm, chất thải vườn) - Duy trì lò đốt ở 2 giai đoạn - cháy thiếu không khí - cháy hết - Tuần hoàn lại một phần khói lò vào phòng đốt để tạo điều kiện đốt thiếu không khí 6/10/2021 57
  58. 6. Xử lý khói lò + Xử lý NOx - Khử có xúc tác ( xúc tác kim loại trên cơ sở Cu, Fe, Cr, Ni, Mo, Co, V) NO + NH + 1/4 O xúc tác > 3/2 N + H O 3 2 260-400 oC 2 2 xử lý khói lò đốt than và dầu khử được 90% ( lưu ý xúc tác bị ngộ độc Pb và các bụi khác). 6/10/2021 58
  59. 6. Xử lý khói lò + Xử lý NOx 650-1100 oC NO + NH3 + O2 + H2O + H2 > N2 + H2O ( khử được 50-80% NOx ). Nếu không thêm H2 thì phải duy trì T 800 oC Nếu T > 1100 oC sẽ tạo ra NO NH3 + O2 + H2O > NO + H2O 6/10/2021 59
  60. 6. Xử lý khói lò ❖SO2 và các khí a xít HF, HCl, HNO3, H2SO4 + Tác hại của các chất trên: Gây viêm mắt, mũi, họng, cuống phổi; Gây mưa a xit; Gây ăn mòn + Kiểm soát khí axit - Tách chất thải chứa Cl, S, N tại nguồn - Hấp thụ và trung hoà khí a xít bằng dung dịch kiềm NaOH, Ca(OH)2 6/10/2021 60
  61. 6. Xử lý khói lò ❖SO2 và các khí a xít HF, HCl, HNO3, H2SO4 -Hấp phụ và trung hoà khí a xít bằng vôi hoặc bùn vôi phản ứng: CaCO3 + SO2 > CaSO3 + CO2 CaO + SO2 > CaSO3 Ca (OH)2 + SO2 > CaSO3 + H2O Na2CO3 + SO2 > Na2SO3 + CO2 CaO + 2HCl > CaCl2 + H2O Ca(OH)2 + HCl + O2 > Ca(ClO)2 + 2H2O CaO + 2HCl + O2 > Ca(ClO)2 + 2H2O Na2CO3 + HCl > NaCl + H2O + CO2 (dùng lượng vôi gấp 1,5-2 lần so với lý thuyết). 6/10/2021 61
  62. 6. Xử lý khói lò ❖ Khí CO và hơi cacbuahydro + Tác hại - Khi hít thở phải CO trong máu hình thành carboxyhemoglobin HbCO không có tác dụng trao đổi o xy như oxyhemoglobin HbO2 dẫn tới đau đầu thậm chí chết nếu nồng độ CO cao. + Kiểm soát khí CO và hơi cacbuahydro - Kiểm soát nhiệt độ cháy T: khi nhiệt độ cháy thấp chất thải sẽ cháy không hoàn toàn mà xảy ra quá trình nhiệt phân và khí hoá. - Kiểm soát lượng nguyên liệu nạp vào lò: nếu đưa vào quá nhiều sẽ thiếu o xy và xảy ra quá trình nhiệt phân và khí hoá. - Kiểm soát lượng không khí cấp vào lò: sao cho dư không khí 6/10/2021 62
  63. 6. Xử lý khói lò ❖ Đioxin , furan và kim loại nặng. Công thức hoá học dioxin 9 1 furan O O Cl 2 Cl 8 Cl Cl 7 3 O 6 4 2,3,7,8 Tetrachloro dibenzo dioxin Polychlorinated dibenzo furan 6/10/2021 63
  64. 6. Xử lý khói lò + Tác hại: Đioxin, furan độc gây ung thư, quái thai, LC50 của 2,3,7,8 TCDD với lợn là 1mg/kg. Dioxin, furan xuất hiện khi đốt gỗ, than, chất thải sinh hoạt. Có ý kiến cho rằng chúng tạo thành - Do cacbuahydro và cácbuahydro thơm bị chlorhoá trong quá trình cháy - Do lignin, PVC, và NaCl có trong chất thải phản ứng với nhau khi đốt. - Do chúng có sẵn trong chất thải 6/10/2021 64
  65. 6. Xử lý khói lò + Kiểm soát Dioxin - Kiểm soát quá trình cháy: có mối liên hệ giữa nhiệt độ cháy - thời gian lưu và hàm lượng Dioxin, furan phát thải, ở nhiệt độ T 900 95 oC , thời gian lưu 1 giây nồng độ Dioxin, Furan, CO là nhỏ nhất vì vậy có thể đo nồng độ CO để kiểm soát Dioxin, Furan. Tháp khô và ướt tách được Dioxin, Furan ở T 140 oC 6/10/2021 65
  66. 6. Xử lý khói lò ❖Tách bụi và Kim loại Các kim loại độc trong bụi ( 10 KL hàng đầu: As, Be, Cd, Cr, Ba, Pb, Hg, Ag, Ta). Nhiều kim loại dễ thăng hoa: As, Antimoan, Cd, Hg sẽ ra theo khói lò. Ví dụ: PbCl2 sẽ hoá hơi ở nhiệt độ 950 oC và ra theo khói lò. PbO không bay hơi sẽ còn lại trong tro. Đa số các kim loại sẽ ở dạng ô xit trong tro. Các thiết bị lọc bụi: lọc bụi tĩnh điện, lọc túi, tách được các oxit kim loại và các chất chlohoá vì chúng bám vào các hạt tro bay và bị giữ lại. 6/10/2021 66
  67. 6. Xử lý khói lò ❖ Giảm nhiệt độ và thu hồi nhiệt của khói lò Dùng các thiết bị trao đổi nhiệt để thu hồi nhiệt hoặc làm lạnh bằng phun nước vào khói lò. Khói lò được làm lạnh tới 30 oC bằng làm lạnh gián tiếp để thu hồi nhiệt. Lượng nhiệt này có thể tận dụng để đốt lò hơi hay hâm nước nóng. Nước nóng có thể được sử dụng cho các mục đích công nghiệp ở nhiêt độ thấp. Hơi nước có thể dùng để chạy turbin phát điện. 6/10/2021 67
  68. 6. Xử lý khói lò ❖ Giảm nhiệt độ và thu hồi nhiệt của khói lò Lưu ý: vì khói lò có chứa khí a xit: HF, HCl nên để giảm ăn mòn các ống truyền nhiệt khi khởi động phải đun ống nước đến nhiệt độ đủ cao mới cấp tiếp nhiệt bằng khói lò, khi dừng lò phải ngừng cấp khói lò trước rồi đun tiếp bằng nhiên liệu 10 phút trước khi dừng hẳn 6/10/2021 68
  69. 6. Xử lý khói lò Sơ đồ hệ thống thu hồi nhiệt sử dụng cho máy phát điện như sau: Nước vào Nồi hơi Máy phát Điện điện Khói lò 6/10/2021 69
  70. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 7. Cấu tạo lò đốt Các loại lò đốt thường dùng trong xử lý CTR - Lò đốt thùng quay - Lò đốt tĩnh - Lò đốt tầng sôi - Lò đốt kiểu đĩa tầng 6/10/2021 70
  71. 7. Cấu tạo lò đốt Lò đốt CTR thường gồm 2 buồng đốt Chức năng của phòng đốt 1: hoá hơi các chất hữu cơ trong chất thải: bốc hơi, nhiệt phân, khí hoá. Thường vận hành phòng đốt 1 ở 705-815 oC ( thấp hơn nhiệt độ chảy mềm của xỉ vô cơ trong chất thải đặc biệt khi chất thải có độ tro cao) 6/10/2021 71
  72. 7. Cấu tạo lò đốt Chức năng của phòng đốt 2: nâng nhiệt độ của hơi các chất hữu cơ đến nhiệt độ bị oxyhoá hoàn toàn 980-1200 oC (cần cấp thêm nhiên liệu bổ xung), thời gian lưu, mức độ xoáy ở phòng đốt 2 rất quan trọng để các chất hữu cơ cháy hết . Thường lấy lưu khoảng 2 giây, tốc độ khí trong phòng đốt 2 khoảng 3-6,5 m/giây. 6/10/2021 72
  73. 7. Cấu tạo lò đốt Phòng đốt 2 cần thiết khi tại phòng đốt 1 thời gian lưu của chất thải không đủ, tiếp xúc của chất thải với không khí không tốt, không đủ nhiệt độ để phân huỷ chất thải. Phòng đốt 2 có thể không cần nếu đốt chất thải lỏng mà tại phòng đốt 1 đã đạt nhiệt độ đốt cao, đủ thời gian lưu và xáo trộn tốt giữa chất thải và không khí. 6/10/2021 73
  74. 7. Cấu tạo lò đốt Lò đốt thùng quay 6/10/2021 74
  75. 7. Cấu tạo lò đốt Lò đốt tĩnh: 6/10/2021 75
  76. 7. Cấu tạo lò đốt Lò đốt tầng sôi 6/10/2021 76
  77. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 8. Giảm thể tích chất thải Yếu tố quan trọng liên quan đến việc đánh giá quá trình thiêu đốt chất thải là lượng tro xỉ còn lại sau khi đốt . Lượng này phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm của chất thải đem đốt như thành phần hữu cơ, độ ẩm, phương pháp đốt, 6/10/2021 77
  78. 8. Giảm thể tích chất thải Ví dụ: Hãy xác định thể tích của tro và tỉ lệ giảm thể tích của chất thải sau khi thiêu đốt. Thành phần của rác thải đô thị đem đốt như trong bảng. Biết khối lượng riêng của chất thải trước khi đốt 375kg/yd3, khối lượng chất thải còn lại sau đốt 3 1000kg/yd . lb = 0,45kg yd3=27ft3 ft3 = 0,02831m3 = 2,8 lit 6/10/2021 78
  79. Thµnh phÇn Khèi lîng,kg PhÇn d % Gi¸ trÞ phÇn d % Thùc phÈm 90 5 4,5 1,9 thõa GiÊy 340 6 20,4 8,6 C¸c t«ng 60 5 3,0 1,3 Plastics 70 10 7,0 2,9 V¶i, sîi 20 6,5 1,3 0,5 Cao su 5 9,9 0,5 0,2 Da 5 9,0 0,5 0,2 R¬m r¹ 185 4,5 8,3 3,5 Gç 20 1,5 0,3 0,1 Thuû tinh 80 98 78,4 33,0 Lon thiÕc 60 98 58,8 24,7 Nh«m 5 96 4,8 2,0 Kim lo¹i kh¸c 30 98 29,4 12,4 6/10/2021Bôi , tro, 30 68 20,4 8,679 Tæng céng 1000 237,6 100
  80. Câu hỏi: 1. ước tính thể tích chất thải trước và sau khi đốt 2. ước tính tỉ lệ giảm thể tích 6/10/2021 80
  81. Giải : 1. Thể tích của chất thải trước khi đốt: m 1000 V = = = 2,67yd 3 0 375 Thể tích của chất thải (tro xỉ ) sau khi đốt mr 237,6 3 Vr = = = 0,24yd r 1000 6/10/2021 81
  82. 2. ước tính tỉ lệ giảm thể tích của chất thải : V −V 2,67 − 0,24 R = 0 r = x100 = 91% V0 2,67 6/10/2021 82
  83. 3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt 9. Các yếu tố liên quan đến quá trình thiêu đốt. - Vị trí xây dựng lò thiêu đốt : cần thiết phải xa khu dân cư - Phát tán khí: - Thải bỏ phần dư thừa sau khi đốt: - Nước thải. 6/10/2021 83
  84. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh Ngoại trừ các thành phần plastics, cao su, da, thành phần hữu cơ của hầu hết các chất thải đô thị có chứa protit, axit amino, chất béo, cellulose, lignin, hydrat các bon, tro. Nếu các chất hữu cơ này phân huỷ được bằng sinh học hiếu khí, sản phẩm cuối cùng của quá trình phân huỷ sinh học này sẽ là phân vi sinh. 6/10/2021 84
  85. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh Quá trình phân huỷ: Protit Phân vi sinh Axit amin Các tế bào mới Lipit Các tế bào đã chết + O2+ Chất DD + Vi sinh - Carbohydrat vật CO2+ H2O + NO3 2- Cellulose + SO4 + Nhiệt Lignin Tro 6/10/2021 85
  86. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh Như hình vẽ trên, các tế bào mới xuất hiện trở thành một phần của sinh khối tham gia vào việc chuyển đổi các chất hữu cơ và các tế bào chết trở thành một phần của phân vi sinh. Mục đích chung của quá trình sản xuất phân vi sinh là: 1- Chuyển đổi các chất hữu cơ dễ phân huỷ bằng sinh học thành các chất ổn định sinh học và làm giảm thể tích ban đầu của chất thải, 2- Tiêu diệt các tác nhân gây bệnh, các trứng côn trùng, các sinh vật không mong muốn và các hạt cỏ dại 6/10/2021 86
  87. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3- Duy trì hàm lượng chất dinh dưỡng tối đa ( N, P, K) 4- Sản xuất ra các sản phẩm sử dụng giúp cho cây trồng tăng trưởng và đất thêm màu mỡ. Nhìn chung, các đặc tính hoá học của phân vi sinh phụ thuộc theo tính chất của vật liệu ban đầu, điều kiện sản xuất. 6/10/2021 87
  88. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh Một số tính chất của phân vi sinh khác với các chất hữu cơ khác: 1- Có màu nâu hoặc nâu đậm 2- Tỉ lệ các bon/nitơ thấp 3- Tính chất của phân vi sinh thay đổi liên tục nhờ hoạt động của các vi sinh vật. 4- Khả năng trao đổi cation và hấp thụ 6/10/2021nước. 88
  89. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 1.Mô tả quá trình Quá trình chế biến phân vi sinh luôn luôn xuất hiện trong thiên nhiên. Phương pháp đơn giản nhất là ủ thành luống dưới độ sâu từ 2 đến 3 ft cùng với phân súc vật, đất, cỏ, . Trong suốt quá trình ủ chỉ đảo 2 lần. Thời gian cho một mẻ có thể kéo dài từ 6 tháng hoặc lâu hơn. 6/10/2021 89
  90. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 1.Mô tả quá trình Quá trình sản xuất phân vi sinh hiện đại bao gồm 3 bước cơ bản: 1- Chế biến sơ bộ các chất thải đô thị 2- Phân huỷ các thành phần hữu cơ của chất thải 3- Kết thúc và đưa ra thị trường các sản phẩm phân vi sinh 6/10/2021 90
  91. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 1.Mô tả quá trình Chất thải rắn đô thị Đập- nghiền ủ chín Nơi tiếp nhận Sàng đĩa Chế biến lần cuối Loại bỏ vật liệu Phân loại từ tính Nghiền Phân vi sinh Phân loại các Trộn vật liệu tái chế được Sàng phân loại Đánh luống 6/10/2021 91
  92. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 1.Mô tả quá trình Thông thường, thời gian ủ phân vi sinh theo công nghệ hiện đại kéo dài 4 đến 5 tuần. Thời gian đảo trộn 2 lần trong 1 tuần. Trong thời gian này, thành phần dễ phân huỷ sinh học sẽ được phân huỷ bởi nhiều loại vi sinh vật khác nhau. 6/10/2021 92
  93. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 2. Các kỹ thuật chế biến phân vi sinh ➢ ủ thành đống ủ thành đống là một trong những phương pháp chế biến phân vi sinh lâu đời nhất. Dạng đơn giản nhất là chất thải hữu cơ được chất thành đống có chiều cao từ 2,5 đến 3 m và rộng từ 6 đến7,5 m. 6/10/2021 93
  94. KK compost phủ ngoài vật liệu làm phân Cao: 2-3 m Rộng: 3-6 m Dài: tuỳ ý quạt hút 6/10/2021 94
  95. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 2. Các kỹ thuật chế biến phân vi sinh ➢ ủ thành đống Thời gian phân huỷ của chất thải theo cách ủ này thường rất dài, có thể từ 3 đến 5 năm, mỗi năm đảo trộn lại một lần. ủ phân với tốc độ cao hơn thì đống có kích thước nhỏ hơn thông thường chiều cao từ 2 đến 2,1m và rộng từ 4,2 đến 4,8 m. 6/10/2021 95
  96. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 2. Các kỹ thuật chế biến phân vi sinh ➢ ủ thành đống Trước khi ủ, rác được nghiền và qua sàng phân loại để đạt được kích thước từ 25 đến 75mm và tăng độ ẩm tới khoảng 50 – 60%. Chu kỳ đảo trộn khoảng 2 lần tuần và nhiệt độ duy trì khoảng 55 oC. Chất thải có thể phân huỷ hoàn toàn trong vòng từ 3 đến 4 tuần. 6/10/2021 96
  97. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh ➢ủ thành luống tĩnh, có thông khí Quá trình ủ phân vi sinh theo luống tĩnh có thông khí được phát triển bởi bộ Nông nghiệp Mỹ tại thành phố Beltsville, Maryland. Hệ thống ủ theo luống bao gồm hệ thống ống cấp khí dọc theo luống, Chiều cao của luống từ 2 đến 2,5 m. Thông thường, mỗi luống có một máy cấp khí phục vụ riêng. Chất thải được phân huỷ trong thời gian từ 3 đến 5 tuần và ổn định trong vòng 4 tuần nữa. 6/10/2021 97
  98. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 6/10/2021 98
  99. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh Qui mô ủ trong gia đình 6/10/2021 99
  100. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh ➢ Hệ thống ủ kín Hệ thống ủ kín thường được thực hiện trong các bể hoặc thùng kín. Hệ thống ủ kín được sử dụng nhằm hạn chế mùi hôi thối bốc ra từ quá trình phân huỷ chất thải hữu cơ cũng như để kiểm soát các điều kiện của môi trường như dòng khí vào, nhiệt độ và nồng độ ô xy. Thời gian lưu của chất thải phân huỷ trong thùng kín kéo dài từ 2 đến 3 tuần, nhưng để ổn định tính chất của phân vi sinh thì còn cần một thời gian dài hơn nữa, có thể từ 4 đến 12 tuần. 6/10/2021 100
  101. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖ảnh hưởng của độ ẩm - Nếu vật liệu quá khô sẽ không đủ ẩm để cho vi sinh vật hoạt động - Nếu rác hữu cơ quá ướt sẽ bị nén, không xốp, diện tích bề mặt giảm, các vi sinh vật hiếu khí sẽ không hoạt động được. Rác sẽ bị phân huỷ kị khí. - Độ ẩm tối ưu vào khoảng 52 – 58 %. 6/10/2021 101
  102. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖ Nguyên liệu làm phân hữu cơ Các rau quả thừa, chất thải thực phẩm, giấy, gỗ, rơm, rạ, lá cây, cỏ đều có thể dùng làm nguyên liệu làm phân hữu cơ vì chúng có chứa các thành phần Protein, Axitamin, Lipit, Xenluloza, Hemixenluloza, có thể phân huỷ nhờ vi sinh vật. Mỗi loại nguyên liệu có chứa lượng protit, cellulose, lipit, khác nhau 6/10/2021 102
  103. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖ Quá trình phân loại quá trình phân loại giúp tách ra các thành phần không bị vi sinh vật phân huỷ: gạch, đất, đá, thuỷ tinh, sắt , thép, nilon, tách các vật thải kích thước lớn, tách chất thải nguy hiểm làm tăng chất lượng nguyên liệu đầu vào làm phân hữu cơ. 6/10/2021 103
  104. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖ Nghiền rác Làm giảm kích thước rác, tăng diện tích tiếp xúc với không khí và vi sinh vật đồng thời nghiền rác cũng làm lỏng lẻo cấu trúc tinh thể của xenlulose giúp vi sinh vật hoạt động hiệu quả hơn, nghiền rác tới khoảng < 5 cm là thích hợp cho quá trình làm phân hữu cơ .a 6/10/2021 104
  105. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖ Phối trộn - Trộn rác với ẩm và bổ xung N, P cấy vi sinh vật đạt tỷ lệ C: N = 20: 1 đến 50:1. tỷ lệ tối ưu là 35:1. Các vi sinh vật cần C và N để tổng hợp nên tế bào của mình - Tỷ lệ C:N > 50 sẽ làm chậm quá trình và chất lượng sản phẩm kém, ngược lại C:N nhỏ thì N sẽ mất đi dưới dạng NH3. Khi C:N cao có thể điều chỉnh bằng trộn thêm phân xí máy hoặc nước thải của bùn cống. Các nguyên tố đa lượng P, Ca, Na, Mg, K, Fe và vi lượng như Co, Ni, Cu thường có sẵn trong rác thải song nếu thiếu cũng cần bổ xung. 6/10/2021 105
  106. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖ Các vi sinh vật tham gia phân huỷ các chất hữu cơ Trong tự nhiên có rất nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn. Chúng có khả năng chuyển hoá các chất hữu cơ, vô cơ một phần tạo thành tế bào mới tạo ra sinh khối (bùn sinh học) và một phần phản ứng sinh ra năng lượng Q để cấp cho quá trình và tạo ra khí (CO2, H2O) trong điều kiện hiếu khí hoặc (CH4, CO2, H2S, NH3) trong điều kiện yếm khí. 6/10/2021 106
  107. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖ Các vi sinh vật tham gia phân huỷ các chất hữu cơ Về hình dạng vi khuẩn được chia thành 3 nhóm: Cầu khuẩn: đường kính 0,5  1,0 m; Trực khuẩn chiều rộng 0,5  1 m, dài 1,5  3 m; Xoắn khuẩn rộng 0,5  5 m, dài 6  15 m. Công thức hoá học hình thức của vi khuẩn là C5H7NO2 hoặc đầy đủ hơn là C60H87O23N12P [ 1 ]. Các nấm men, nấm mốc và xạ khuẩn cũng tham gia phân huỷ CHC 6/10/2021 107
  108. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖PH -PH thích hợp cho vi khuẩn phát triển là 68 còn cho nấm men, nấm mốc là 56. Ngoài giá trị trên VSV sẽ kém phát triển hoặc chết -PH ban đầu của nguyên liệu có thể làm phân ủ được khoảng 5-7, thường là 6, sau 2-4 ngày PH bắt đầu giảm đến 4,5-5 do a xít hữu cơ sinh ra, sau đó khi nhiệt độ tăng cao PH sẽ tăng theo xu hướng hơi kiềm 7,5-8,5. 6/10/2021 108
  109. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖Các chất kìm hãm VSV phát triển Các kim loại nặng, phenol. CN-, thuốc bảo vệ thực vật thường là những chất kìm hãm quá trình phát triển của VSV. 6/10/2021 109
  110. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖ Thông khí Thông khí nhằm cung cấp oxy cho phản ứng phân huỷ hiếu khí các chất hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật và có tác dụng tản nhiệt trong đống ủ để duy trì sự hoạt động của vi sinh vật. 6/10/2021 110
  111. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học ❖ Thông khí Oxy được cấp qua 2 con đường: - Thổi khí cưỡng bức - Khuếch tán o xy từ môi trường xung quanh tới vật liệu ( chiếm 0,5-5% tổng lượng o xy cần thiết) Lượng oxy cấp theo lý thuyết có thể tính từ phương trình phân huỷ hiếu khí các chất hữu cơ. Thường cấp oxy dư 30% so với lý thuyết 6/10/2021 111
  112. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 3. C¸c yÕu tè ¶nh hëng tíi qu¸ tr×nh ñ sinh häc ❖ ¶nh hëng cña nhiÖt ®é - NhiÖt ®é tèi u cho qu¸ tr×nh ñ tõ 40 – 55 oC - NÕu nhiÖt ®é cña cña ®èng ñ kho¶ng 55 oC, trong qu¸ tr×nh ñ cã kh«ng khÝ tuÇn hoµn tèc ®é ñ sÏ rÊt nhanh - CÇn lµm tho¸ng vËt liÖu ®Ó kh«ng khÝ cã thÓ thÊm s©u vµo trong toµn bé ®èng ñ. Th«ng thêng th× ¸p lùc tÜnh sÏ vµo kho¶ng 0,10 ®Õn 0,15 m cét níc ®Ó kh«ng khÝ cã thÓ vît qu¸ ®îc chiÒu cao ltõ 2 ®Õn 2,5 m cña ®èng ph©n ñ. 6/10/2021 112
  113. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 4. Các chỉ tiêu đối với quá trình ủ tốc độ cao 1. Rác thải hữu cơ phải có tỉ lệ C:N = 50:1để bảo đảm đủ các chất dinh dưỡng,pH =5,5-8, 2. Kích thước hạt từ 25-75 mm, 3. Độ ẩm phải đảm bảo ổn định từ 45 – 58% trong suốt quá trình ủ, 4. Tuần hoàn một phần phân vi sinh đã ủ( 1-5%), 5. Đảo trộn nhẹ đảm bảo phân luôn tơi, xốp, tránh vón cục 6/10/2021 113
  114. 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 4. Các chỉ tiêu đối với quá trình ủ tốc độ cao 6. Không khí phải được cấp đều cho toàn bộ đống phân ủ, đảm bảo mọi chỗ đều có không khí cho các vi sinh vật hoạt động 7. Nhiệt độ phải giữ ổn định từ 45 – 60 oC 8. Duy trì độ pH= 5,5 – 8 để khỏi mất nitơ, 6/10/2021 114
  115. 3.3.5. Phương pháp chôn lấp chất thải A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp. C. Quá trình hình thành nước rác D. Quá trình hình thành khí rác E. Đóng bãi và sử dụng bãi chôn lấp F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong chôn lấp CTR 6/10/2021 115
  116. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 1. Khái niệm về kỹ thuật chôn lấp - Chôn lấp là phương pháp lưu giữ chất thải trong một bãi và có đất phủ phía trên. - Là phương pháp đơn giản nhất trong các phương pháp xử lý và tiêu huỷ chất thải rắn. - Là phương pháp được áp dụng rộng rãi ở hầu hết các nước trên toàn thế giới. 6/10/2021 116
  117. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 2. Quá trình tiến hoá về kỹ thuật chôn lấp - Giai đoạn 1: Thải bỏ tuỳ tiện mọi nơi, mọi lúc, - Giai đoạn 2: Đổ chất thải vào những chỗ trũng, ao tù hoặc những khe núi, - Giai đoạn 3 : Phân loại và thu hồi một số vật liệu và đổ tập trung vào bãi lớn nhưng chưa hợp vệ sinh. - Giai đoạn 4: Phân loại thu hồi một số vật liệu có giá trị tái chế, chất thải được chôn lấp tại các bãi hợp vệ sinh hoặc đem thiêu đốt để thu hồi nhiệt, giảm thể tích chất thải. - Giai đoạn 5: Giảm thiểu chất thải - Giai đoạn 6 : Loại bỏ hoàn toàn chất thải, sản xuất không phế thải. 6/10/2021 117
  118. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 3. Bãi chôn lấp hợp vệ sinh Chôn lấp hợp vệ sinh là phương pháp kiểm soát sự phân huỷ của các chất thải rắn khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt. Chất thải rắn trong bãi chôn lấp sẽ bị phân huỷ theo thời gian nhờ hoạt động của các vi sinh vật để tạo ra sản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như các axit hữu cơ, nitơ, các hợp chất amôn và các chất khí như CO2, CH4, H2S, . Như vậy, chôn lấp hợp về sinh chất thải đô thị vừa là phương pháp tiêu huỷ sinh học, vừa là biện pháp kiểm soát các thông số chất lượng môi trường trong quá trình phân huỷ các chất thải khi chôn lấp. 6/10/2021 118
  119. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải Cấu tạo bãi chôn lấp hợp vệ sinh: R·nh thu nuíc mÆt Líp phñ trung gian Líp phñ cuèi cïng HÖ thèng thu khÝ b·i r¸c HÖ thèng thu nuíc r¸c 6/10/2021 119
  120. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 4. Điều kiện chôn lấp các loại chất thải rắn Chất thải rắn được chấp nhận thải bỏ vào bãi chôn lấp hợp vệ sinh phải đảm bảo các điều kiện sau: - Không phải là chất thải nguy hại - Có khả năng phân huỷ tự nhiên theo thời gian 6/10/2021 120
  121. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải ❖Các loại chất thải đem chôn lấp bao gồm: - Rác thải sinh hoạt từ các gia đình, - Rác thải đường phố, trung tâm thương mại, - Giấy, bìa các tông, cành, lá cây, cỏ, rơm rạ - Tro và củi mục, vải, da( không chứa crôm) - Rác thải từ các văn phòng, công sở, khách sạn, nhà hàng, - Phế thải từ sản xuất lương thực, thực phẩm, thuỷ sản, rượu bia, nước giải khát, 6/10/2021 121
  122. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải ❖Các loại chất thải đem chôn lấp bao gồm: - Phế thải từ sản xuất lương thực, thực phẩm, thuỷ sản, rượu bia, nước giải khát, - Bùn sệt từ các trạm xử lý nước - Tro xỉ không chứa các thành phần nguy hại - Tro xỉ từ quá trình đốt nhiên liệu 6/10/2021 122
  123. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải ❖ Các loại chất thải không được đưa vào trong bãi chôn lấp hợp vệ sinh bao gồm: - Rác thải thuộc danh mục rác thải nguy hại (quyết định 155/1999 về rác thải nguy hại) - Rác thải có đặc tính lây nhiễm - Rác thải phóng xạ, - Thuốc bảo vệ thực vật , - Các phế thải có chứa hàm lượng PCB lớn hơn 50 mg/kg 6/10/2021 123
  124. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải ❖ Các loại chất thải không được đưa vào trong bãi chôn lấp hợp vệ sinh bao gồm: - Các chất dễ gây cháy nổ, - Các phế thải và vật liệu xây dựng, khai khoáng - Các loại đất có chứa chất thải nguy hại vượt quá tiêu chuẩn cho phép - Các loại xác súc vật có khối lượng lớn 6/10/2021 124
  125. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 5. Các tiêu chí sử dụng để lựa chọn xây dựng bãi chôn lấp ➢ Qui mô bãi chôn lấp (điều kiện Việt nam) TT Qui m« b·i D©n sè Lîng DiÖn tÝch thêi gian sö (x 103) ngêi tÊn/n¨m b·i, ha dông, n¨m 1 Lo¹i nhá 5-10 20 000 5 1 000 > 200 000 > 50 > 50 6/10/2021 125
  126. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải ➢ Vị trí bãi chôn lấp - Phải có khoảng cách thích hợp với khu vực dân cư gần nhất( không xa quá cũng không gần quá) - Điều kiện hướng gió thích hợp, - ít nguy cơ gây lụt lội, - Cách xa sân bay - Đường giao thông thuận lợi - Cách xa nguồn nước ít nhất là 1 km 6/10/2021 126
  127. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải Các qui định về khoảng cách bãi chôn lấp TT C«ng tr×nh Kho¶ng c¸ch tèi thiÓu, m 1 Khu trung t©m ®« thÞ 3 000 2 S©n bay, h¶i c¶ng 3 000 3 Khu c«ng nghiÖp 3 000 4 §êng giao th«ng quèc lé 500 5 C¸c c«ng tr×nh khai th¸c níc ngÇm: Lín h¬n 10 000 m3/ngd ➢500 Nhá h¬n 10 000 m3/ngd ➢100 Nhá h¬n 100 m3/ngd ➢50 6 C¸c côm d©n c miÒn nói 5 000 6/10/2021 127
  128. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải ➢ Các đặc điểm cần lưu ý: - Bãi chôn lấp hợp vệ sinh không được đặt tại các khu vực ngập lụt - Không được đặt tại những khu vực có tiềm năng khai thác nước ngầm - Phải có vùng đệm ít nhất 50 m cách biệt với bên ngoài 6/10/2021- Phải hoà nhập với cảnh quan khu vực dân cư 128 trong
  129. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải Địa chất công trình và thuỷ văn - Nền đất phải chắc và đồng nhất - Tránh vùng đá vôi và các đường nứt kiến tạo - Nếu nền đất không chắc, hoặc đá tổ ong thì cần phải có lớp đất lót chắc chắn và bảo đảm trong suốt thời gian hoạt động của bãi, - Cần phải có bản đồ dịa chất thuỷ văn của khu vực để theo dõi. 6/10/2021 129
  130. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải Các yếu tố môi trường Quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ tại bãi chôn lấp có thể gây ra một số nguy hại cho môi trường như sau: - Tạo nơi ở và phát triển các vật chủ trung gian gây bệnh như ruồi, muỗi, các loại côn trùng có cánh và loài gặm nhấm như chuột bọ, - Rác rưởi có thể cuốn theo gió tới các khu vực xung quanh kèm theo mùi hôi thối của rác, - Gây ra các sự cố cháy, nổ 6/10/2021- Gây ô nhiễm nguồn nước 130 - Tiếng ồn do xe cộ vận chuyển rác gây ra
  131. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải Các chỉ tiêu kinh tế Lựa chọn vị trí xây dựng bãi chôn lấp phải chú ý tới: - Giảm mọi chi phí về đầu tư, xây dựng - Hiệu quả về mặt xã hội - Tăng lợi ích công cộng. 6/10/2021 131
  132. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 6.Phân loại bãi chôn lấp hợp vệ sinh Theo chủng loại , bãi chôn lấp có thể chia theo: Loại 1: Bãi chôn lấp rác thải đô thị. Loại này đòi hỏi có hệ thống thu gom và xử lý nước rác, thu hồi khí bãi rác. Loại 2: Bãi chôn lấp chất thải nguy hại. Loại bãi này đòi hỏi đầu tư và quản lý nhiều hơn và được kiểm soát rất nghiêm ngặt. Loại 3: Bãi chôn lấp chất thải đã xác định. Loại này bao gồm các loại chất thải đã xác định như tro sau khi đốt, các loại chất thải công nghiệp khó phân huỷ. 6/10/2021 132
  133. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải Theo cơ chế phân huỷ sinh học, bãi chôn lấp có thể chia thành: - Bãi chôn lấp phân huỷ kị khí - Bãi chôn lấp vệ sinh kị khí với hệ thống thu gom nước rác - Bãi chôn lấp kị khí với hệ thống thông gió tự nhiên - Bãi chôn lấp bán hiếu khí - Bãi chôn lấp hiếu khí với hệ thống cung cấp khí cưỡng bức. 6/10/2021 133
  134. Bãi chôn lấp yếm khí Bãi chôn lấp yếm khí hợp vệ sinh Bãi chôn lấp yếm khí hợp vệ sinh cải tiến Bãi chôn lấp bán hiếu khí Bãi chôn lấp hiếu khí 6/10/2021 134
  135. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải Theo phương thức vận hành, bãi chôn lấp được chia thành: - Bãi chôn lấp khô: chủ yếu dùng để chôn lấp rác thải sinh hoạt và công nghiệp. Chất thải được chôn lấp ở trạng thái khô. Bãi chôn lấp được xây dựng ở nơi khô ráo, - Bãi chôn lấp ướt: bùn nhão. Loại này có nhược điểm là bề mặt thoát nước kém, dễ gây ô nhiễm. 6/10/2021 135
  136. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải Theo hình thức chôn lấp: - Bãi chôn lấp nổi. Loại bãi này thuờng được xây dựng ở những nơi có địa hình bằng phẳng, chôn lấp theo phương pháp bề mặt. Chất thải đuợc đổ thành đống cao từ 10 đến 15 m. Xung quanh bãi chôn lấp có xây dựng đê bao bảo vệ. - Bãi chôn lấp chìm: là các bãi tận dụng điều kiện địa hình tự nhiên như hồ, ao, các vùng khai thác mỏ, rãnh hào hay thung lũng có sẵn. Rác được chôn theo phương thức lấp đầy dần. 6/10/2021 136
  137. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấp Các tài liệu cần thiết cho việc thiết kế Thiết kế một bãi chôn lấp hợp vệ sinh đòi hỏi cần phải có các tài liệu sau: - Các tài liệu về qui hoạch của đô thị - Các tài liệu về dân số, điều kiện kinh tế- xã hội, hiện trạng và định hướng phát triển trong tương lai - Các tài liệu về địa hình, địa chất công trình, Khí hậu- thuỷ văn của khu vực - Các tài liệu khác có liên quan. 6/10/2021 137
  138. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải Các công trình chủ yếu Các công việc thiết kế cơ bản của một bãi chôn lấp chất thải bao gồm: - Dọn mặt bằng, - Định hướng nước chảy, - Lót đáy( lớp chống thấm), - Đường ra vào, - Rào chắn, biển hiệu, - Hình thành đê, kè, 6/10/2021 138
  139. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải Các công trình chủ yếu - Hệ thống thu gom nước rác - Hệ thống thu gom khí bãi rác - Nơi vệ sinh xe - Các công trình phụ trợ: Văn phòng, nhà kho, hệ thống điện nước, máy phát điện, xưởng bảo dưỡng thiết bị, trạm cân, phòng bảo vệ 6/10/2021 139
  140. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấp Bố trí và chuẩn bị mặt bằng Khi bố trí mặt bằng bãi chôn lấp cần lưu ý các yếu tố sau: + Đường ra vào bãi + Vị trí của các công trình phụ trợ (nhà cân, lán che thiết bị, nhà điều hành, + Kho chứa vật liệu phủ bãi, + Hệ thống thoát nước, + Rào chắn, 6/10/2021 140
  141. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấp Bố trí và chuẩn bị mặt bằng + Trạm xử lý nước rác, trạm bơm, + Các giếng khoan kiểm tra nước rác + Các khu vực chôn lấp + Nơi thu hồi phế liệu + Khu vực tái chế + Khu vực chôn lấp đặc biệt 6/10/2021 141
  142. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấp Hệ thống thu gom nước rác Nước rác phát sinh trong quá trình phân huỷ các chất hữu cơ có trong chất thải. Vì vậy, chúng cần phải được quản lý chặt chẽ để tránh sự rò rỉ ra môi trường xung quanh. Hệ thống dẫn nước rác có nhiệm vụ dẫn nước rác ra khỏi bãi tới nơi xử lý. Trong trường hợp nước rác không được dẫn ra ngoài, chúng sẽ tích tụ lại trong bãi dẫn tới sự rò rỉ ra môi trường xung quanh. 6/10/2021 142
  143. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấp Hệ thống thu gom nước rác Hệ thống thu gom nước rác được thiết kế sao cho chúng nằm phía dưới lớp rác và phía trên lớp chống thấm. Rãnh thoát nước: Có thể là rãnh hở hoặc kín và bố trí xung quanh bãi. Mục đích của rãnh là dẫn nước mưa ra khỏi bãi, tránh cho bãi khỏi bị ngấm nước mưa. Rãnh thu gom nước rác: Mục đích là để thu gom noớc rác, không cho chúng ngấm vào các nguồn nước mặt cũng như 6/10/2021nước ngầm. 143
  144. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấp Các công trình phụ trợ Đối với bãi rác có qui mô lớn và rát lớn( từ 200 000 tấn, diện tích từ 20 ha trở lên) cần phải có dầy đủ các công trình phụ trợ như Văn phòng, nhà kho, hệ thống điện nước, trạm cân, nơi vệ sinh xe, trạm bảo dưỡng thiết bị, khu thu hồi và tái chế phế liệu, khu vực phân loại chất thải, Toàn bộ các công trình phụ trợ này dược bố trí bên 6/10/2021trong bãi. Nhà cân đuợc đặt tại lối vào của các xe. 144
  145. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 8. Lựa chọn vị trí và phương pháp chôn lấp Sau khi đã có các nghiên cứu về vị trí, điều kiện địa chất, khí tượng thuỷ văn, các khu vực xung quanh bãi chôn lấp, người ta có thể tiến hành lựa chọn như sau: Sử dụng phương pháp chập bản đồ của các nghiên cứu trên 6/10/2021 145
  146. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 8. Lựa chọn vị trí và phương pháp chôn lấp Có 3 phương pháp chôn lấp chất thải: Phương pháp bề mặt Bản chất của phương pháp này là trải những lớp rác dày từ 40 đến 80 cm lên trên bề mặt phẳng, đầm nén nó và tiếp tục trải những đợt khác tiếp lên trên. Đến cuối ngày, khi lớp rác thải dầy khoảng 2 dến 2,2 m thì phủ một lớp đất dày khoảng 10 đến 60 cm lên trên rồi cho máy đầm nén. 6/10/2021 Một lớp hoàn chỉnh như vậy được gọi là một 146 lớp của ô chôn lấp
  147. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 8. Lựa chọn vị trí và phương pháp chôn lấp Có 3 phương pháp chôn lấp chất thải: Phương pháp bề mặt Phương pháp chôn lấp bề mặt thường đuợc sử dụng ở những nơi có địa hình bằng phẳng và ít nguy hiểm đến nguồn nước ngầm. Đây là phương pháp kinh tế nhất Độ cao của các đống rác đem chôn lấp thường từ 10 đến 5 m, rất dễ dàng cho việc thoát các khí bãi rác phát sinh trong quá trình chôn lấp. 6/10/2021 147
  148. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 8. Lựa chọn vị trí và phương pháp chôn lấp Phương pháp chôn lấp theo rãnh Rác được đổ vào các mương hoặc rãnh đào Vật liệu phủ (đất) lấy từ quá trình đào rãnh hoặc mương để lấp chất thải. Chiều cao của đống chôn lấp thường là bằng với mặt bằng của mương, độ sâu vào khoảng 4-5 m, Mương chôn lấp phải đủ dài sao cho xe chở rác có thể đi lại được và đổ một cách dễ dàng. Để cho rác và mùi hôi thối khỏi bay vào môi truờng, tốt nhất là rãnh được đào vuông góc với hướng gió. 6/10/2021 148
  149. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 8. Lựa chọn vị trí và phương pháp chôn lấp Phương pháp hồ chứa Đây là phương pháp sử dụng những hố nhân tạo hoặc ao hồ tự nhiên để chôn lấp. Ví dụ như tận dụng các hố khai thác đất để đóng gạch, các hố khai thác mỏ, Phương pháp này thường sử dụng bề mặt đất tự nhiên. Hố rác thuờng thấp hớn so với địa hình xung quanh nên rất khó kiểm soát nước bề mặt. Thường thì khi thực hiện phương pháp chôn lấp theo hồ chứa, sẽ thiếu vật liệu phủ vì chúng không có sẵn như trong phương pháp chôn 6/10/2021 149 lấp theo mương.
  150. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 9. Kỹ thuật vận hành bãi chôn lấp Vận hành bãi chôn lấp được tuân thủ theo các nguyên tắc sau: - Toàn bộ rác chôn lấp được đổ thành từng lớp riêng rẽ. Độ dày của mỗi lớp không quá 60 cm. - Sau khi đổ, rác được các xe gạt và xe bánh xích đầm nén cho chặt, độ cao của mỗi gò rác vào khoảng 2- 2,5 m. - Khi các lớp rác đã được đầm nén xong và đạt được độ cao 6/10/2021thích hợp sẽ được phủ một lớp đất hoặc vật liệu phủ 150 tương
  151. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 9. Kỹ thuật vận hành bãi chôn lấp Vận hành bãi chôn lấp được tuân thủ theo các nguyên tắc sau: - Sau mỗi ngày làm việc, rác cần phải được phủ đất một lần - Tiến hành những biện pháp phòng ngừa thích hợp để tránh hoả hoạn và ngăn chặn những loài gậm nhấm và ruồi bọ phát triển trong khu vực bãi. - đối với những ô rác hữu cơ, lớp đất phủ có thể dày tới 20 – 30 cm. - Các nhân viên làm việc tại bãi cần phải được đào tạo và 6/10/2021trang bị đầy đủ các trang thiết bị cần thiết trong khi làm việc151
  152. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 10. Các thiết bị phục vụ trong bãi chôn lấp Mục đích sử dụng các thiết bị : phục vụ cho việc san lấp chất thải sau mỗi lần đổ rác và sau mỗi ngày làm việc Các loại thường sử dụng: Máy ủi bánh xích, Máy đầm nén bánh thép Máy xúc, ủi bánh lốp 6/10/2021 152
  153. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 10. Các thiết bị phục vụ trong bãi chôn lấp Năng suất của các thiết bị này được đánh giá thông qua năng suất đầm nén và được xác định theo công thức sau: h w.v. = V n ep Trong đó: w = chiều rộng nén( bằng 2 lần dộ rộng của bánh xích) v = Tốc độ di chuyển của xe : 3-4 km/h đối với xe bánh lốp và 2- 4 km/h đối với xe bánh xích h = độ dày lớp rác được đầm nén( thường khoảng 10 cm) n = Số làn phải đầm nén( thường từ 4-6 lần mới đảm bảo theo thiết kế) 6/10/2021Vép = Thể tích rác được nén ép trong 1 giờ 153
  154. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 11. Chống thấm cho bãi chôn lấp Mục đích: - Ngăn cản quá trình thấm của nước rác từ trong bãi chôn lấp tới các nguồn nước mặt và nước ngầm. Yêu cầu: - Lớp đất dưới đáy bãi chôn lấp phải có tính chất đồng nhất và có hệ số thấm nhỏ hơn 10-7 cm/s, dày tối thiểu là 6 m. - Độ dốc của đáy phải đạt độ dốc > 2% để cho nước rác tự chảy 6/10/2021 về rãnh thu gom nước rác. 154
  155. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 11. Chống thấm cho bãi chôn lấp Yêu cầu: - Thành chắn của bãi cũng phải được làm từ vật liệu tương tự vật liệu đáy bãi, - Chiều rộng tối thiểu phải đạt từ 1 m, - Nếu đáy bãi chôn lấp có lớp đất đá tự nhiên, có độ thấm lớn hơn 10-7 cm/s thì cần thiết phải bổ sung một lớp chống thấm theo một trong các giải pháp dưới đây: 6/10/2021 155
  156. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 11. Chống thấm cho bãi chôn lấp Yêu cầu: - Tạo một lớp đất sét đầm chặt, dày 1,2 m và có độ dốc > 2% và có đặc tính sau: + Có ít nhất 50% khối lượng hạt có kích thước < 0,075 mmm + Có ít nhất 25% khối lượng hạt có kích thước < 0,005 mm, + Có hệ số thấm < 10-7 cm/s + Có độ ẩm tối đa là 30% + Chỉ số dẻo tối thiểu là 15% 6/10/2021 156
  157. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 11. Chống thấm cho bãi chôn lấp Trong trường hợp lớp đất ở đáy bãi chôn lấp không thoả mãn các điều kiện trên thì quá trình xử lý như sau: 1. Tầng bảo vệ thứ nhất nằm ở phía dưới đáy được cấu tạo bởi : + Một lớp đá dày 1,5 m, sau đó là lớp đất sét dày 60 cm được đầm chặt, + Một lớp màng tổng hợp chống thấm có chiều dày 1,5 mm được đặt trên lớp dất sét 2. Tầng bảo vệ thứ hai phía trên là màng tổng hợp chống 6/10/2021thấm dày 1,5 mm. 157
  158. A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải 11. Chống thấm cho bãi chôn lấp R¸c Líp ®Êt b¶o vÖ 60cm Líp v¶i ®Þa kü thuËt Líp c¸t sái thu nuíc r¸c 30cm Líp mµng polyme 1-2mm Líp ®Êt sÐt nÐn 60cm 6/10/2021 158
  159. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải chủ yếu do hoạt động của các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng để duy trì các hoạt động sống của chúng. Các loại vi sinh vật bao gồm: Vi khuẩn, nấm men và nấm mốc. Các loại vi khuẩn và nấm đóng vai trò chủ yếu trong quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ. 6/10/2021 159
  160. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải 1. Các yếu tố môi trường ảnh huởng tới quá trình phân huỷ của các vi sinh vật. TT YÕu tè m«i truêng Kho¶ng gi¸ trÞ 1 NhiÖt ®é, oC -8 ®Õn 110 2 Nång ®é muèi, % NaCl 0 -3 3 pH 1,0 – 12 4 Nång ®é ¤ xy, % 0 – 30 5 ¸p suÊt, MPa 0 – 115 6 ¸nh s¸ng kh«ng h¹n chÕ 6/10/2021 160
  161. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải 2. Các loại vi sinh vật tham gia vào quá trình phân huỷ: - Các vi sinh vật ưa ẩm: phát triển mạnh ở nhiệt độ từ 0 – 20 oC - Các vi sinh vật ưa ấm : 2- 40oC - Các vi sinh vật ưa nóng: 40 – 70 oC 6/10/2021 161
  162. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải 3. Các giai đoạn phân huỷ Có 5 giai đoạn: Giai đoạn 1 : Giai đoạn thích nghi ban đầu Giai đoạn 2 : Giai đoạn chuyển tiếp Giai đoạn 3 : Giai đoạn tạo axít Giai đoạn 4 : Giai đoạn mêtan hoá Giai đoạn 5 : Kết thúc 6/10/2021 162
  163. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải Các giai đoạn phân huỷ rác và tạo thành khí bãi rác: 6/10/2021 163
  164. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải 3. Các giai đoạn phân huỷ Giai đoạn 1: giai đoạn thích nghi ở giai đoạn này xảy ra sự phân huỷ hiếu khí các hợp chất hữu cơ do ban đầu vẫn còn một lượng không khí trong bãi chônlấp. CaHbOcNd + O2 + dinh dưỡng CwHxOyNz + Tế bào mới + CO2 + H2O + NH3 + SO42- + + QVi sinh vật 6/10/2021 164
  165. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải 3. Các giai đoạn phân huỷ Giai đoạn 2: giai đoạn chuyển tiếp Giai đoạn này lượng không khí trong bãi chôn lấp giảm và sự phân huỷ yiếm khí bắt đầu phát triển. NO3- và SO4- bị khử thành N2 và H2S (ở thế oxy hoá khử từ -50  -100mV). PH của nước rác trong giai đoạn này bắt đầu giảm do sự có mặt của các axit hữu cơ và sự gia tăng lượng CO2 trong bãi chôn lấp. 6/10/2021 165
  166. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải 3. Các giai đoạn phân huỷ Giai đoạn 3: giai đoạn axit Giai đoạn này xảy ra sự phân huỷ các chất hữu cơ tạo sản phẩm chủ yếu là axit hữu cơ, khí sinh ra chủ yếu là khí CO2 và một lượng nhỏ khí H2 . Đầu tiên các hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử lớn (lipit, polisacarit, protein, axit nucleic ) dưới tác động của vi sinh vật bị thủy phân thành các chất hữu cơ có khối lượng phân tử nhỏ sau đó các chất hữu cơ có khối lượng phân tử nhỏ này được axit hoá thành các axit hữu cơ chủ yếu là axit axetic (CH3COOH), một lượng nhỏ axit fulvic và các axit hữu cơ phức tạp khác. 6/10/2021 166
  167. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải 3. Các giai đoạn phân huỷ Giai đoạn 3: giai đoạn axit Các vi sinh vật tham gia vào sự phân huỷ chất hữu cơ trong giai đoạn này gồm các vi sinh vật hô hấp tuỳ tiện và yiếm khí không tạo khí metan. Nước rác trong giai đoạn này thường có giá trị PH 5 do sự có mặt của các axit hữu cơ và một lượng lớn khí CO2 trong bãi rác, lượng BOD5, COD, kim loại nặng và tính dẫn điện của nước rác gia tăng do sự hoà tan của axit hữu cơ. 6/10/2021 167
  168. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải 3. Các giai đoạn phân huỷ Giai đoạn 4: giai đoạn metan hóa Giai đoạn này xảy ra sự phân huỷ các chất hữu cơ sản phẩm của giai đoạn 3 thành các khí CH4 và CO2 dưới sự tác động của vi sinh vật metan hóa. Do axit và khí H2 được tạo ra từ giai đoạn 3 được chuyển thành khí CH4 và CO2 trong giai đoạn này nên PH của nước rác tăng có giá trị 6,8  8, hàm lượng BOD5, COD, kim loại nặng hoà tan và độ dẫn điện của nước rác giảm. 6/10/2021 168
  169. B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải 3. Các giai đoạn phân huỷ Giai đoạn 5: giai đoạn kết thúc ở giai đoạn này các chất hữu cơ dễ phân huỷ đã bị phân huỷ hết, chỉ còn các chất hữu cơ khó phân huỷ do đó lượng khí bắt đầu giảm. Trong giai đoạn này thành phần khí chủ yếu là các khí CH4, CO2 và một lượng nhỏ khí N2, O2 (tuỳ thuộc vào cách đóng bãi). Nước rác trong giai đoạn này thường có axit humic và axit fulvic những axit này khó bị phân huỷ sinh học. 6/10/2021 169
  170. C. Quá trình hình thành nước rác Nước rác là hỗn hợp các thành phần nước tạo thành trong quá trình phân huỷ rác và thành phần nước mưa, nước mặt hoặc nước ngầm ngấm vào trong bãi rác. Nước rác có chứa rất nhiều chất ô nhiễm từ trong bãi rác và vì vậy, cần phải quản lý thật chặt chẽ để tránh gây ô nhiễm cho các nguồn nước. 6/10/2021 170
  171. C. Quá trình hình thành nước rác Nước rác hình thành từ các nguồn sau: - Nước phát sinh từ quá trình phân huỷ các hợp chất trong chất thải, - Nước mưa ngấm qua lớp đất phủ bề mặt và xung quanh bãi, hoặc trong quá trình san lấp, - Nước mặt ngấm từ thành bãi qua lớp đất bảo vệ, - Nước ngầm đùn từ dưới lên qua đáy hoặc thành bãi 6/10/2021rác. 171
  172. C. Quá trình hình thành nước rác 1. Thành phần và đặc trưng của nước rác Thành phần của nước rác thay đổi theo các giai đoạn khác nhau của quá trình phân huỷ sinh học. a- Giai đoạn tạo a xit : các hợp chất đơn giản được hình thành như a xit béo và axit carbôsilic. Giai đoạn này có thể kéo dài vài năm sau khi chôn lấp. 6/10/2021 172
  173. C. Quá trình hình thành nước rác 1. Thành phần và đặc trưng của nước rác a- Giai đoạn tạo a xit : Đặc trưng của nước rác trong giai đoạn này là: - Nồng độ các a xit béo dễ bay hơi cao, - pH thấp( có tính a xit) - Tỉ lệ BOD/COD cao, - Nồng độ CH4 và Nitơ hữu cơ cao 6/10/2021 173
  174. C. Quá trình hình thành nước rác 1. Thành phần và đặc trưng của nước rác b. Giai đoạn Mêtan hoá: Đặc trưng của nước rác trong giai đoạn này là: - Nồng độ các a xit béo dễ bay hơi thấp, - pH trung hoà hoặc nghiêng về tính kiềm, - BOD thấp, - Nồng độ NH4 cao. 6/10/2021 174
  175. C. Quá trình hình thành nước rác 14.1 Mô phỏng lượng nước rác hình thành theo thời Lớp n gian 2.1 2.14 Lớp 2 Lớp 1 1.1 1.2 1.14 Tháng thứ 12 Tháng thứ 24 Tháng thứ n 6/10/2021 175
  176. C. Quá trình hình thành nước rác 2. Cân bằng nước rác Nước mưa hoặc từ lớp trên ngấm G6 vl = Gvl (wbh – wvl) xuống: G1 = Gmưa 4 G6 rác = [0,6 – 0,55 G*/ (10 + G*)] ( Vrác . nước) Nước trong vật liệu phủ: Nước bốc hơi theo khí G4 = 18 (Phơi V)/RT G2 = Gvl wvl G6 Nước Nước trong rác tích trong G = Grác wrác Nước tiêu tốn cho f/ư sinh 3 (rác + vl học phủ) G5 =  Ghữu cơ G7 Nước ngấm xuống lớp dưới hoặc nước rác Gnước rác = G7 = [G1 + G2 + G3 ] – [ G4 + G5 + G6 vl + G6 rác ] 6/10/2021 176
  177. C. Quá trình hình thành nước rác Nước ngấm vào bãi rác Lượng mưa Lượn Lượng bốc Lượng bốc g hơi Lượng nướch ơi mưa Lượng nước chảy trên bề mặt chảy trên bề mặt dốc dốc Lớp phủ Lượng nước Lớp phủ chảy trên Rác lớp polyme Rác Lượng nước ngấm vào ô rác Lượng nước mưa ngấm vào bãi rác 6/10/2021 177
  178. C. Quá trình hình thành nước rác 3. Hệ thống thu gom nước rác Việc thiết kế hệ thống thu gom nước rác phải tuân thủ các nguyên tắc sau: - Hệ thống thu gom nước rác phải được lắp đặt để hạn chế khả năng tích tụ nước rác ở đáy ô chôn lấp, - Hệ thống thu gom phải đủ lớn để có thể vận chuyển nước rác ra khỏi bãi, - Hệ thống thu gom nước rác phải có khả năng làm sạch vì chúng rất dễ bị bịt kín. Các lỗ có kích thước trung bình từ 15 – 20 mm. 6/10/2021 178
  179. C. Quá trình hình thành nước rác 3. Hệ thống thu gom nước rác HÖ thèng thu n•íc r¸c Líp lãt ®¸y èng thu n•íc r¸c §¸y b·i r¸c ph¼ng, èng cã ®é dèc §¸y b·i r¸c dèc: 1-5% 1,2-1,8%. C¸c èng c¾t c¸c r·nh s©u èng thu n•íc r¸c dèc 0,5-1%, ®Ó 0,6 cm, réng b»ng kÝch th•íc h¹t c¸t møc cao nhÊt cña n•íc r¸c lµ 30 cm nhá nhÊt 6/10/2021 179
  180. C. Quá trình hình thành nước rác 3. Hệ thống thu gom nước rác Hố thu gom Các phương án bố trí đường ống thu gom nước rác 6/10/2021 180
  181. C. Quá trình hình thành nước rác 3. Hệ thống thu gom nước rác Sơ đồ điển hình của hệ thống thu gom nước rác 6/10/2021 181
  182. C. Quá trình hình thành nước rác 3. Hệ thống thu gom nước rác §¸ d¨m3x4 èng PVC ®ôc lç D300 Líp lãt HDPE §Êt sÐt nÖn dµy 300 C¸t vµng dµy 100 1000 6/10/2021 182
  183. C. Quá trình hình thành nước rác 4. Công nghệ xử lý nước rác Xử lý nước rác được tiến hành theo các bước sau: - Xử lý sơ bộ: Song chắn rác, hồ lắng, - Xử lý sinh học - Xử lý hoá - lý( hấp thụ màu, cặn lơ lửng, kim loại nặng và Coliforms, 6/10/2021 183
  184. C. Quá trình hình thành nước rác 4. Công nghệ xử lý nước rác Chế phẩm EM Nước Song chắn Bể điều hoà Xử lý vi sinh Xử lý vi sinh bậc rác rác bậc 1 2 Hoá chất Hồ sinh học Đông keo tụ kết hợp lắng Nguồn tiếp nhận 6/10/2021 184
  185. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 1. Sự hình thành khí bãi rác Khí bãi rác là sản phẩm của quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ có trong bãi chôn lấp. Thành phần của khí bãi rác trong giai đoạn đầu chủ yếu là CO2 và một số loại khác như N2 và O2. Giai đoạn hình thành khí quan trọng nhất là mêtan hoá. Trong giai đoạn này khí bãi rác có 2 thành phần chủ yếu là CO2 và CH4, trong đó CH4 chiếm tới 50 – 60%, CO2 chiếm từ 40 đến 50% và một số khí vết khác như CH2, C6H5CH3, C6H6, 6/10/2021 185
  186. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 2. Tốc độ phát sinh khí bãi rác Phu thuộc vào các yếu tố sau: - Sự thẩm thấu của lượng các bon trong thực vật cùng rượu và axit hình thành trong quá trình chôn lấp đã làm giảm khả năng hình thành khí - Lượng nước bên ngoài túi khí - Độ pH giảm cũng làm giảm khả năng sinh khí - Chất thải chôn quá chặt sẽ làm giảm khả năng phát sinh 6/10/2021khí 186 - Trong chất thải có các loại chất thải nguy hại
  187. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 2. Tốc độ phát sinh khí bãi rác Lượng khí bãi rác hình thành nhiều nhất khoảng 5 năm sau khi chôn lấp và dạt từ 4 – 14 m3 CH4/tấn chất thải. Quá trình hình thành và phát sinh khí bãi rác kéo dài trong khoảng thời gian 20 năm, sau đó giảm dần. Lúc này người ta có thể ngừng thu hồi khí bãi rác 6/10/2021 187
  188. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 3.Tính toán lượng khí bãi rác phát sinh Tính dự báo Để dự báo về lượng khí bãi rác phát sinh, ta có thể tính theo công thức sau: dL = −KL dt Trong đó: L = khối lượng của khí mêtanđược sinh ra( m3/tấn chất thải khô) K = Hằng số phát sinh khí, t = Thời gian , năm 6/10/2021 188
  189. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 3.Tính toán lượng khí bãi rác phát sinh TÝnh thÓ tÝch khÝ b·i r¸c h×nh thµnh theo thêi gian X¸c ®Þnh theo ph•¬ng tr×nh sau: coi c¸c thµnh phÇn h÷u c¬ trong b·i r¸c lµ CaHbOcNd ( trõ chÊt dÎo) bÞ ph©n huû hoµn toµn trong ®iÒu kiÖn yÕm khÝ thµnh CH4 ,CO2 vµ NH3: C H O N + (4a - b - 2c + 3d) H O > (4a + b - 2c - 3d) CH a b c d 8 2 8 4 (4a - b + 2c + 3d) + 8 CO2 + d NH3 + Q CHC ph©n huû SH nhanh : chÊt th¶i thùc phÈm, l¸ c©y, cá, c¸c lo¹i giÊy CHC ph©n huû SH chËm: cao su, da, gç (chÊt dÎo coi nh• kh«ng PH) 6/10/2021 189
  190. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 3.Tính toán lượng khí bãi rác phát sinh Tốc độ sinh khí, Lượng khí = Tốc độ sinh khí cực đại x Thời gian sinh m3/năm khí /2 = (chiều cao x đáy / 2) Giả thiết CHCPHN: sau 1 năm đật tốc độ sinh khí cực đại CHCPHC: sau 5 năm đạt tốc độ sinh khí cực đại Mô hình tam giác xác định lượng khí phát sinh theo thời gian 1 5 10 15 20 25 30 Thời gian, năm 6/10/2021 190
  191. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 3.Tính toán lượng khí bãi rác phát sinh Phần phân hủy nhanh: hphn xi m3/tháng Tốc độ sinh khí hi = m3/tháng h 12 5 hphn x(60 − i) m3/tháng hi = 4 48 3 Hphn 2 1 Thời gian Tháng 0 12 24 34 48 60 72 Năm 0 1 2 3 4 5 6 6/10/2021 191
  192. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 3.Tính toán lượng khí bãi rác phát sinh Phần phân hủy chậm: h xi Tốc độ sinh h = phc m3/tháng khí m3/tháng i 60 h x(240 − i) 3 h = phc m3/tháng i 180 2 1 h Thời gian 0 1 72 180 252 (tháng) 0 21 6 15 21 (năm) 6/10/2021 192
  193. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 4. Phát tán và thu gom khí bãi rác Khí mêtan ở bãi chôn lấp có thể được coi như là một nguồn gây nguy hiểm và không an toàn nếu như chúng không được kiểm soát một cách nghiêm ngặt vì chúng dễ cháy và có thể gây nổ bãi chôn lấp. 6/10/2021 193
  194. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 4. Phát tán và thu gom khí bãi rác 6/10/2021 194
  195. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 4. Phát tán và thu gom khí bãi rác Có 2 loại hệ thống : - Hệ thống chủ động thu gom khí bãi rác và - Hệ thống phát tán tự nhiên Hệ thống thu gom khí bãi rác chủ động. Hệ thống thu gom khí bãi rác một cách chủ động được thiết kế cho những bãi chôn lấp có qui mô lớn. Chúng thường được xây dựng ở những nơi có nhiều tiềm năng gây nguy hại cho cộng đồng dân cư và các công trình xã hội khác. Hơn nữa, thu hồi khí bãi rác có thể đem lại lợi ích kinh tế lớn phục vụ nhu cầu chất đốt cho nhân dân. 6/10/2021 195
  196. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 4. Phát tán và thu gom khí bãi rác Hệ thống phát tán tự nhiên Đối với những bãi chôn lấp có qui mô vừa và nhỏ, việc thu hồi khí bãi rác không có hiệu quả nhiều thì người ta thường thiết kế hệ thống phát tán khí tự nhiên. Các giếng thoát khí sâu tối thiểu là 1 m, chiều cao nhô lên khỏi mặt đất khoảng 0,2 m để khí có thể phát tán ngay sau khi ra khỏi ống. 6/10/2021 196
  197. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 4. Phát tán và thu gom khí bãi Hệrác thống phát tán tự nhiên Khoảng cách đặt các giếng thu khí: Khoảng cách tối thiểu giữa các giếng thu khí thường từ 70 đến 100m. Giới hạn bán kính thu hồi của giếng được xác định theo công thức sau: Q R = . w.h.q 6/10/2021 197
  198. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 4. Phát tán và thu gom khí bãi Hệrác thống phát tán tự nhiên Trong đó: R = Bán kính thu hồi, m Q = Sản lượng khí m3/h 3 w= khối lượng riêng của rác, tấn/m h = Chiều sâu của lớp rác, m q = tốc độ tạo khí, m3/tấn rác- h 6/10/2021 198
  199. D. Quá trình hình thành khí bãi rác 4. Phát tán và thu gom khí bãi Hệrác thống phát tán tự nhiên 6/10/2021 199
  200. E. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chôn lấp 1. Điều kiện đóng bãi chôn lấp Việc đóng bãi chôn lấp được thực hiện với các điều kiện sau: - Lượng rác thải đã đầy theo thiết kế, - Cơ quan quản lý bãi không muốn tiếp tục chôn lấp thêm, - Vì các lý do đặc biệt khác 6/10/2021 200
  201. E. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chôn lấp 1. Điều kiện đóng bãi chôn lấp Việc đóng cửa các bãi chôn lấp được tiến hành theo các nguyên tắc sau: 1. Cơ quan vận hành phải gửi công văn tới cơ quan có thẩm quyền quản lý môi trường thông báo chính xác thời gian đóng bãi 2. Trong thời hạn 6 tháng kể từ ngày đóng bãi, chủ vận hành bãi phải đệ trình cơ quan có thẩm quyền về môi trường một bản báo cáo về hiện trạng đóng bãi 6/10/2021 201
  202. E. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chôn lấp 1. Điều kiện đóng bãi chôn lấp Nội dung báo cáo về các vấn đề sau: - Hiện trạng hoạt động và khả vận hành của tất cả các công trình trong bãi chôn lấp. - Việc tuân thủ các tiêu chuẩn về nước thải, nuớc rác thải ra môi trường, chất lượng nuớc ngầm cũng như khí bãi rác, - Việc tuân thủ những qui định hiện hành về qui định đóng bãi. 6/10/2021 202
  203. E. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chôn lấp 2. Phục hồi và sử dụng lại mặt bằng bãi. Sau khi kết thúc giai đoạn chôn lấp và đóng bãi được khoảng 15 năm. Mặt bằng sẽ được thiết kế thành một khu công viên hay một sân bóng, bãi đỗ xe hoặc nơi vui chơi, giải trí. Khi quyết định lựa chọn sử dụng lại bãi, cần chú ý những mục tiêu chính như sau: - khôi phục lại sự màu mỡ của dất, - Thiết kế và xây dựng một cách hài hoà giữa khu vực bãi và xung quanh, - Đảm bảo môi trường cho hệ sinh thái tồn tại và phát triển, - Đem lại lợi nhuận sau khi tái sử dụng. 6/10/2021 203
  204. E. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chôn lấp 2. Phục hồi và sử dụng lại mặt bằng bãi. Lớp phủ cuối cùng trên bãi chôn lấp phải đảm bảo các yếu tố sau: - Tầng đất chống thấm dày tối thiểu 45 cm hoặc phủ một lớp màng tổng hợp có chiều dày 1 mm - Tầng đất trồng trọt có chiều dày 15 cm - Tầng đất sét có chiều dày 45 cm để bảo vệ lớp chống thấm. - Lớp phủ cuối cùng phải có độ dốc tối thiểu là 2% để dễ thoát nước mưa. 6/10/2021 204
  205. F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong quản lý chất thải rắn 1.Các công cụ pháp lý Các tiêu chuẩn - Tiêu chuẩn qui định về tần suất thu gom - Tiêu chuẩn về xe thu gom rác - Tiêu chuẩn về tiếng ồn của xe 6/10/2021 205
  206. F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong quản lý chất thải rắn 1.Các công cụ pháp lý Các loại giấy phép - Giấy phép qui hoạch bãi chôn lấp - - Giấy phép thải - Giấy phép được mua và bán chất thải - Giấy phép trao đổi chất thải 6/10/2021 206
  207. F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong quản lý chất thải rắn 2. Các công cụ kinh tế Các lệ phí thải: - Phí người sử dụng dịch vụ( trả tiền thu gom hàng tháng, trả theo tuần, trả theo số luợng thùng rác, trả theo số lượng và thể tích thùng đã đăng ký sử dụng trước - Các phí đổ bỏ( trực tiếp đánh vào các loại chất thải đem thiêu đốt hoặc tái chế) - Các loại phí sản phẩm ( đánh thuế trên các bao bì sản phẩm không tái chế hoặc không thể thu hồi, các loại lốp xe 6/10/2021 207
  208. F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong quản lý chất thải rắn 2. Các công cụ kinh tế Các khoản trợ cấp - Các khoản trợ cấp để xây dựng các kế hoạch quản lý chất thải, bảo tồn nguồn tài nguyên thiên nhiên. - Cho hưởng ưu đãi về thuế đối với các dự án xây dựng nhà máy xử lý chất thải rắn, - Giảm thuế cho các sản phảm sản xuât từ các nguyên 6/10/2021 liệu tái chế. 208
  209. F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong quản lý chất thải rắn 2. Các công cụ kinh tế Hệ thống ký quĩ – hoàn trả - Đối với các loại chai đựng đồ uống - Đối với các vỏ ác qui và xe mô tô, ô tô - Đối với các bao bì đựng thuốc trừ sâu 6/10/2021 209
  210. BÀI TẬP: XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÌNH THỨC Tổng lượng rác đem chôn 176400tấn, rác có các đặc tính như sau. Hãy xác định công thức hình thức của rác Đặc tính rác thải thành phố Thái nguyên Thành phần hoá học của rác thải đô thị Thµnh phÇn %Khèi lîng ®é Èm % ít Thµnh %khèi lîng kh« PhÇn ph©n huû phÇn C H O N S tro nhanh R¸c hu 48 6,4 37,6 2,6 0,4 5 R¸c hu c¬ 53 70 c¬ GiÊy vôn 1,5 8 GiÊy vôn 43,4 5,8 44,3 0,3 0,2 6 L¸ c©y 1,2 60 L¸ c©y 47,8 6 38 3,4 0,3 4,5 Tæng céng 55,7 Vai 48 6,4 40 2,2 0,2 3,2 PhÇn ph©n huû chËm Cao su 69,7 8,7 1,6 20 Vai 0,5 10 L¸ c©y 0,8 60 Cao su 1 2 Tæng céng 2,3 6/10/2021 210
  211. CÁCH XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÌNH THỨC Khối lượng các thành phần trong rác thải Thµnh Khèi lîng Khèi lîng Khèi lîng (tÊn) phÇn ít kh« C H O N S Tro PhÇn ph©n huû nhanh R¸c hu c¬ 93492 28047,6 13462,85 1795,05 10545,90 729,24 112,19 1402,38 GiÊy vôn 2646 2434,32 1056,49 141,19 1078,40 7,30 4,87 146,06 L¸ c©y 2116,8 846,72 404,73 50,80 321,75 28,79 2,54 38,10 Tæng céng 98254,8 31328,6 14924,08 1987,04 11946,05 765,33 119,60 1586,54 PhÇn ph©n huû chËm Vai 1411,2 564,48 269,82 33,87 214,50 19,19 1,69 25,40 L¸ c©y 882 793,8 381,02 50,80 317,52 17,46 1,59 25,40 Cao su 1764 1728,72 1204,92 150,40 0,00 0,00 27,66 345,74 Tæng céng 4057,2 3087 269,82 33,87 532,02 36,66 30,94 396,55 6/10/2021 211
  212. CÁCH XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÌNH THỨC Tỷ lệ số mol của các thành phần Thành phần mol các nguyên tố Nguyªn tè C H O N S Thµnh phÇn Tû lÖ mol Khèi lîng 12,01 1,01 16,00 14,01 32,06 Ph©n huû Ph©n huû nguyªn tö nhanh chËm Tæng sè mol C 23 59 PhÇn ph©n 1242,64 1967,37 746,63 54,63 3,73 H 36 89 huû nhanh O 14 13 PhÇn ph©n 154,52 232,74 33,25 2,62 0,97 N 1 1 huû chËm 6/10/2021 212
  213. BÀI TẬP: XÁC ĐỊNH LƯỢNG KHÍ RÁC HÌNH THÀNH THEO THỜI GIAN Xác định sự phân bố lượng khí bãi rác sản sinh của 1lb chất thải theo thời gian dựa trên các số liệu và giả thiết sau đây: - Thời gian hoạt động của ô chôn lấp là 5 năm - Thành phần chất thải (theo trọng lượng khô) gồm 48% chất thải phân hủy sinh học nhanh (PHN); 8,0% chất thải phân hủy sinh học chậm (PHC); còn lại là các chất được coi là không phân hủy sinh học. - Trong quá trình phân hủy sinh học: có 72% khối lượng PHN và 55% khối lượng PHC bị phân hủy; - Tổng lượng khí bãi rác sinh ra trong quá trình phân hủy sinh học PHN và PHC là 15ft3/lb và 18ft3/lb (theo trọng lượng khô); - Thời gian cho quá trình PHN là 5 năm; quá trình PHC là 15 năm. 6/10/2021 213
  214. BÀI TẬP: XÁC ĐỊNH LƯỢNG KHÍ RÁC HÌNH THÀNH THEO THỜI GIAN Mô hình sản sinh khí: Lượng khí sản sinh hàng năm của PHN và PHC dựa theo mô hình tam giác. Trong đó: - Lượng khí sinh ra do 1lb PHN và PHC đạt cực đại sau 1 năm và 5 năm tương ứng, kể từ khi khí bãi rác bắt đầu được tạo ra. - Khí bãi rác bắt đầu sinh ra từ cuối năm thứ nhất kể từ khi bãi rác vận hành. 6/10/2021 214