Bài giảng Kỹ thuật xử lý chất thải rắn

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.

ppt214 trang | Chia sẻ: truongthinh92 | Lượt xem: 1808 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Kỹ thuật xử lý chất thải rắn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
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 khí6. Xử lý khói lò**2,3,7,8 Tetrachloro dibenzo dioxin Polychlorinated dibenzo furanOOOClClClCl12346789 Đioxin , furan và kim loại nặng. Công thức hoá học dioxin furan6. 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 thải6. 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 oC6. 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. 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. 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 hẳn6. Xử lý khói lò** Sơ đồ hệ thống thu hồi nhiệt sử dụng cho máy phát điện như sau:Nồi hơiTurbin h¬iMáy phátđiệnKhói lòNước vàoĐiện6. Xử lý khói lò**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 tầng3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt**7. Cấu tạo lò đốtLò đốt CTR thường gồm 2 buồng đốtChức 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)**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.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.7. Cấu tạo lò đốt**Lò đốt thùng quay7. Cấu tạo lò đốt**7. Cấu tạo lò đốtLò đốt tĩnh:**7. Cấu tạo lò đốtLò đốt tầng sôi**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,3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt**8. Giảm thể tích chất thảiVí 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 1000kg/yd3. lb = 0,45kg yd3=27ft3 ft3 = 0,02831m3 = 2,8 lit**Thµnh phÇnKhèi l­îng,kgPhÇn d­ %Gi¸ trÞ phÇn d­%Thùc phÈm thõa9054,51,9GiÊy340620,48,6C¸c t«ng6053,01,3Plastics70107,02,9V¶i, sîi206,51,30,5Cao su59,90,50,2Da59,00,50,2R¬m r¹1854,58,33,5Gç201,50,30,1Thuû tinh809878,433,0Lon thiÕc609858,824,7Nh«m5964,82,0Kim lo¹i kh¸c309829,412,4Bôi , tro,..306820,48,6Tæng céng1000237,6100**Câu hỏi:ước tính thể tích chất thải trước và sau khi đốtước tính tỉ lệ giảm thể tích** Giải :1. Thể tích của chất thải trước khi đốt: Thể tích của chất thải (tro xỉ ) sau khi đốt **2. ước tính tỉ lệ giảm thể tích của chất thải :**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.3.3.3. Xử lý CTR bằng phương pháp đốt**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. **Quá trình phân huỷ:ProtitAxit aminLipitCarbohydratCelluloseLigninTro+ O2+ Chất DD + Vi sinh vật Phân vi sinh Các tế bào mới Các tế bào đã chếtCO2+ H2O + NO3- + SO42- + Nhiệt3.3.4. 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 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.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 nước.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.3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh**1.Mô tả quá trìnhQuá 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 sinh3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh**Chất thải rắn đô thịNơi tiếp nhậnLoại bỏ vật liệuNghiềnPhân loại các vật liệu tái chế đượcSàng phân loạiĐập- nghiềnSàng đĩaPhân loại từ tínhTrộnĐánh luốngủ chínChế biến lần cuốiPhân vi sinh1.Mô tả quá trình3.3.4. 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.3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh**2. Các kỹ thuật chế biến phân vi sinhủ 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.3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh**vật liệu làm phâncompost phủ ngoàiKKquạt hútCao: 2-3 mRộng: 3-6 mDài: tuỳ ý**2. Các kỹ thuật chế biến phân vi sinhủ thành đống 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 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. **2. Các kỹ thuật chế biến phân vi sinhủ thành đống 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh 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.**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.3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh**3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh**Qui mô ủ trong gia đình3.3.4. 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.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 họcảnh 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 %.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 làmnguyên 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 nhau3.3.4. 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.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 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.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. 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 CHC3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh**3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh họcPH -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 7,5-8,5.3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh**3. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh họcCác 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.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. 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 thuyết3.3.4. 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.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 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, 3.3.4. Xử lý chất thải bằng phương pháp làm phân vi sinh**3.3.5. Phương pháp chôn lấp chất thảiA. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiB. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp.C. Quá trình hình thành nước rácD. Quá trình hình thành khí rácE. Đóng bãi và sử dụng bãi chôn lấpF. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong chôn lấp CTR**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải1. 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. **A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải2. 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.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải3. 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.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiCấu tạo bãi chôn lấp hợp vệ sinh:**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải4. 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 **A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiCác 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 rạTro 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,**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiCác 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 nướcTro xỉ không chứa các thành phần nguy hạiTro xỉ từ quá trình đốt nhiên liệu**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 **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**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải5. Các tiêu chí sử dụng để lựa chọn xây dựng bãi chôn lấp Qui mô bãi chôn lấp (điều kiện Việt nam) TTQui m« b·iD©n sè(x 103) ng­êiL­îngtÊn/n¨mDiÖn tÝch b·i, hathêi gian sö dông, n¨m1Lo¹i nhá5-1020 0005 1 000> 200 000> 50> 50**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**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiCác qui định về khoảng cách bãi chôn lấpTTC«ng tr×nhKho¶ng c¸ch tèi thiÓu, m1Khu trung t©m ®« thÞ3 0002S©n bay, h¶i c¶ng3 0003Khu c«ng nghiÖp3 0004§­êng giao th«ng quèc lé5005C¸c c«ng tr×nh khai th¸c n­íc ngÇm:Lín h¬n 10 000 m3/ngdNhá h¬n 10 000 m3/ngdNhá h¬n 100 m3/ngd500100506C¸c côm d©n c­ miÒn nói5 000**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiCác 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 - Phải hoà nhập với cảnh quan khu vực dân cư trong vòng bán kính 1 km.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiĐịa 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.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiCác 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 - Gây ô nhiễm nguồn nước - Tiếng ồn do xe cộ vận chuyển rác gây ra**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiCác 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. **A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải6.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.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiTheo 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.**Bãi chôn lấp yếm khí Bãi chôn lấp yếm khí hợp vệ sinhBãi chôn lấp yếm khí hợp vệ sinh cải tiếnBãi chôn lấp bán hiếu khíBãi chôn lấp hiếu khí**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiTheo phương thức vận hành, bãi chôn lấp được chiathành: - 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.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiTheo 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.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải7. 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.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thảiCác công trình chủ yếuCác công việc thiết kế cơ bản của một bãi chôn lấp chấtthải 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,**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**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấpBố 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,**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấpBố 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**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấpHệ 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.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấpHệ 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 nước ngầm.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải7. Trình tự thiết kế và xây dựng một bãi chôn lấpCác 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 trong bãi. Nhà cân đuợc đặt tại lối vào của các xe.**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**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. Một lớp hoàn chỉnh như vậy được gọi là một lớp của ô chôn lấp**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.**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.**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 lấp theo mương.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải9. 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 thích hợp sẽ được phủ một lớp đất hoặc vật liệu phủ tương tự dày khoảng 10-15 cm, **A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải9. 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 trang bị đầy đủ các trang thiết bị cần thiết trong khi làm việc **A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải10. 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 **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: 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) Vép = Thể tích rác được nén ép trong 1 giờ**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải11. 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 về rãnh thu gom nước rác. **A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải11. Chống thấm cho bãi chôn lấpYêu 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: **A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải11. Chống thấm cho bãi chôn lấpYêu 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%**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải11. Chống thấm cho bãi chôn lấpTrong trường hợp lớp đất ở đáy bãi chôn lấp không thoả mãn cácđiều 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 thấm dày 1,5 mm.**A. Kỹ thuật chôn lấp chất thải11. Chống thấm cho bãi chôn lấp**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.**B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải1. Các yếu tố môi trường ảnh huởng tới quá trình phân huỷ của các vi sinh vật. TTYÕu tè m«i truêngKho¶ng gi¸ trÞ1NhiÖt ®é, oC-8 ®Õn 1102Nång ®é muèi, % NaCl0 -33pH1,0 – 124Nång ®é ¤ xy, %0 – 305¸p suÊt, MPa0 – 1156¸nh s¸ngkh«ng h¹n chÕ**B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải2. 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**B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải3. Các giai đoạn phân huỷCó 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**B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thảiCác giai đoạn phân huỷ rác và tạo thành khí bãi rác:**B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải3. Các giai đoạn phân huỷ Giai đoạn 1: giai đoạn thích nghi ở giai đoạn này xảy ra sự phân huỷ hiếu khí các hợpchất hữu cơ do ban đầu vẫn còn một lượng không khítrong bãi chônlấp.CaHbOcNd + O2 + dinh dưỡng CwHxOyNz + Tế bào mới + CO2 + H2O + NH3 + SO42- ++ QVi sinh vật**B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải3. 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.**B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải3. 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.**B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải3. 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.**B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải3. Các giai đoạn phân huỷGiai 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.**B. Quá trình sinh hoá diễn ra tại bãi chôn lấp chất thải3. 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.**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.**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 rác.**C. Quá trình hình thành nước rác1. 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.**C. Quá trình hình thành nước rác1. 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**C. Quá trình hình thành nước rác1. 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. **1.11.141.22.12.1414.1Lớp 1Lớp 2Lớp nTháng thứ 12Tháng thứ 24Tháng thứ nMô phỏng lượng nước rác hình thành theo thời gianC. Quá trình hình thành nước rác**2. Cân bằng nước rácNước trong vật liệu phủ:G2 = Gvl wvlNước mưa hoặc từ lớp trên ngấm xuống: G1 =  GmưaNước trong rácG3 = Grác wrácNước bốc hơi theo khíG4 = 18 (Phơi V)/RTNước tiêu tốn cho f/ư sinh họcG5 =  Ghữu cơG6 Nước tích trong (rác + vl phủ)G7 Nước ngấm xuống lớp dưới hoặc nước rácG6 vl = Gvl (wbh – wvl)G6 rác = [0,6 – 0,55 G*/ (104 + G*)] ( Vrác . nước)Gnước rác = G7 = [G1 + G2 + G3 ] – [ G4 + G5 + G6 vl + G6 rác ]C. Quá trình hình thành nước rác**Nước ngấm vào bãi rácLượng bốc hơiLượng mưaLượng mưaLượng nước chảy trên bề mặt dốcLượng bốc hơiLượng nước ngấm vào ô rácLượng nước chảy trên lớp polymeRácRácLớp phủLớp phủLượng nước chảy trên bề mặt dốcLượng nước mưa ngấm vào bãi rácC. Quá trình hình thành nước rác**C. Quá trình hình thành nước rác3. 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.**C. Quá trình hình thành nước rác3. Hệ thống thu gom nước rác **C. Quá trình hình thành nước rác3. Hệ thống thu gom nước rác Hố thu gomCác phương án bố trí đường ống thu gom nước rác**C. Quá trình hình thành nước rác3. Hệ thống thu gom nước rác Sơ đồ điển hình của hệ thống thu gom nước rác**C. Quá trình hình thành nước rác3. Hệ thống thu gom nước rác **C. Quá trình hình thành nước rác4. 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,**C. Quá trình hình thành nước rác4. Công nghệ xử lý nước rác Nước rácSong chắn rácBể điều hoàXử lý vi sinh bậc 1Xử lý vi sinh bậc 2Đông keo tụ kết hợp lắngHồ sinh họcNguồn tiếp nhậnChế phẩm EMHoá chất**D. Quá trình hình thành khí bãi rác1. 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,**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 hìnhthành 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 khí - Trong chất thải có các loại chất thải nguy hạiD. 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 rácD. Quá trình hình thành khí bãi rác**D. Quá trình hình thành khí bãi rác3.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: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 **D. Quá trình hình thành khí bãi rác3.Tính toán lượng khí bãi rác phát sinh**Tốc độ sinh khí, m3/nămThời gian, năm1 5 10 15 20 25 30Lượng khí = Tốc độ sinh khí cực đại x Thời gian sinh khí /2 = (chiều cao x đáy / 2)Giả thiết CHCPHN: sau 1 năm đật tốc độ sinh khí cực đạiCHCPHC: sau 5 năm đạt tốc độ sinh khí cực đạiMô hình tam giác xác định lượng khí phát sinh theo thời gian D. Quá trình hình thành khí bãi rác3.Tính toán lượng khí bãi rác phát sinh**D. Quá trình hình thành khí bãi rác3.Tính toán lượng khí bãi rác phát sinh32101224344860012345hHphnTốc độ sinh khí m3/tháng45726 Thời gianThángNăm m3/thángm3/thángPhần phân hủy nhanh:**D. Quá trình hình thành khí bãi rác3.Tính toán lượng khí bãi rác phát sinhm3/thángm3/tháng Tốc độ sinh khí m3/tháng h15610Thời gian(tháng)(năm)1807212012325221Phần phân hủy chậm:**D. Quá trình hình thành khí bãi rác4. 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.**D. Quá trình hình thành khí bãi rác4. Phát tán và thu gom khí bãi rác **D. Quá trình hình thành khí bãi rác4. 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.**D. Quá trình hình thành khí bãi rác4. 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.**D. Quá trình hình thành khí bãi rác4. Phát tán và thu gom khí bãi rác Hệ 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: **D. Quá trình hình thành khí bãi rác4. Phát tán và thu gom khí bãi rác Hệ thống phát tán tự nhiên Trong đó: R = Bán kính thu hồi, m Q = Sản lượng khí m3/h w= khối lượng riêng của rác, tấn/m3 h = Chiều sâu của lớp rác, m q = tốc độ tạo khí, m3/tấn rác- h**D. Quá trình hình thành khí bãi rác4. Phát tán và thu gom khí bãi rác Hệ thống phát tán tự nhiên **E. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chôn lấp1. 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**E. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chôn lấp1. 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**E. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chôn lấp1. 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.**E. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chôn lấp2. 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.**E. Đóng bãi và sử dụng lại mặt bằng bãi chôn lấp2. 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.**F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong quản lý chất thải rắn1.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 **F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong quản lý chất thải rắn1.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 **F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong quản lý chất thải rắn2. 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 **F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong quản lý chất thải rắn2. 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 liệu tái chế.**F. Các công cụ pháp lý và kinh tế trong quản lý chất thải rắn2. 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**BÀI TẬP: XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÌNH THỨCĐặc tính rác thải thành phố Thái nguyênThµnh phÇn%Khèi l­îng ­ít®é Èm %PhÇn ph©n huû nhanh  R¸c h­u c¬5370GiÊy vôn1,58L¸ c©y1,260Tæng céng55,7 PhÇn ph©n huû chËm  Vai0,510L¸ c©y0,860Cao su12Tæng céng2,3 Thµnh phÇn%khèi l­îng kh«CHONStroR¸c h­u c¬486,437,62,60,45GiÊy vôn43,45,844,30,30,26L¸ c©y47,86383,40,34,5Vai486,4402,20,23,2Cao su69,78,71,620Thành phần hoá học của rác thải đô thịTổng lượng rác đem chôn 176400tấn, rác có các đặc tính như sau. Hãy xác định công thức hình thức của rác**CÁCH XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÌNH THỨCKhối lượng các thành phần trong rác thảiThµnh phÇnKhèi l­îng ­ít Khèi l­îng kh«Khèi l­îng (tÊn)CHONSTro  PhÇn ph©n huû nhanhR¸c h­u c¬9349228047,613462,851795,0510545,90729,24112,191402,38GiÊy vôn26462434,321056,49141,191078,407,304,87146,06L¸ c©y2116,8846,72404,7350,80321,7528,792,5438,10Tæng céng98254,831328,614924,081987,0411946,05765,33119,601586,54PhÇn ph©n huû chËm  Vai1411,2564,48269,8233,87214,5019,191,6925,40L¸ c©y882793,8381,0250,80317,5217,461,5925,40Cao su17641728,721204,92150,400,000,0027,66345,74Tæng céng4057,23087269,8233,87532,0236,6630,94396,55**CÁCH XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÌNH THỨCThành phần mol các nguyên tốNguyªn tèCHONSKhèi l­­îng nguyªn tö12,011,0116,0014,0132,06Tæng sè mol     PhÇn ph©n huû nhanh1242,641967,37746,6354,633,73PhÇn ph©n huû chËm154,52232,7433,252,620,97Thµnh phÇnTû lÖ mol Ph©n huû nhanhPh©n huû chËmC2359H3689O1413N11Tỷ lệ số mol của các thành phần**BÀI TẬP: XÁC ĐỊNH LƯỢNG KHÍ RÁC HÌNH THÀNH THEO THỜI GIANXác 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.**BÀI TẬP: XÁC ĐỊNH LƯỢNG KHÍ RÁC HÌNH THÀNH THEO THỜI GIANMô 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.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pptbai_giang_ky_thuat_xu_ly_6521.ppt