Bài giảng Mô hình hóa môi trường: Chương 5

10-May-11

I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM

Bài 5

Chấtth ải rắn(CTR): bao gồm tất cả cácch ấtth ải ở dạng rắn,phátsinhdoho ạt động củaconng ườivàsinh v ật, đượcth ải bỏ khichúngkhôngcòn h ữuíchhaykhicon ngườikhôngmu ốn sử dụng nữa

đổ chấtth ảivàobãi

làquátrình

Chôn lấp(landfilling): chôn lấpbao g ồm cả côngtácgiámsátch ấtth ảichuy ển đến,th ải bỏ,nénépch ấtth ảivà l ắp đặtcácthi ết bị giám sátch ất lượngmôitr ườngxungquanh.

Chương 5 MÔ HÌNH HÓA BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN

Bãichôn l ấpch ấtth ải rắn(BCL): là mộtdi ệntíchho ặc một khu đất đã đượcquyho ạch, được lựach ọn,thi ết kế,xây dựng để chôn lấpch ấtth ải rắnnh ằmgi ảm tối đacáctác độngtiêu c ực củaBCL t ớimôitr ường.

GVGD: TRƯƠNG THỊ THU HƯƠNG

LOGO

Ôchôn l ấpch ấtth ải(cell): làth ể tíchch ứaCTRvà v ậtli ệucheph ủđượ c đổ vàoBCLtrong m ột đơn vị thờigian v ậnhành,th ườnglà1ngày.

Company Logo

www.themegallery.com

Các thuật ngữ được dùng cho bãi chôn lấp bao gồm: (tt)

là hỗn hợpkhísinhra t ừ cácôchôn l ấp

Các thuật ngữ được dùng cho bãi chôn lấp bao gồm:

ủy tự nhiênCTR.Ph ần lớnkhíbãiráclà là lớp đấthay v ậtli ệukhácdày

3)vàcác h ợpch ất hữu

-KhíbãirácCTR(landfillgas): chấtth ảidoquátrìnhphân h khímethane(CH 4),khícacbonic(CO 2),là s ảnph ẩmchính c ủaquátrình phân hủy kị khíph ầnch ấtth ải hữu cơ cókh ả năngphân h ủysinh h ọc củach ấtth ải rắn đôth ị trongbãichôn l ấp.Nh ữngthànhph ầnkhíkhác gồmcónit ơ (N2)vàoxykhôngkhí,ammonia(NH cơ vi lượng. ải: là hệ thốngcáccôngtrình,thi Lớpcheph ủ hằngngày(dailycover): 0,15 –0,35m đượcph ủ lên bề mặtlàmvi ệc củabãichôn l ấpvàocu ối mỗingày v ậnhành. L ớpcheph ủ này được sử dụng để tránhhi ện tượngbayrácdogió,tránhchu ột bọ,ru ồinh ặngvành ữngsinh v ật gây bệnhxâmnh ậpvàobãichôn l ấphaylantruy ền mầm bệnhrakhu vựcbênngoàibãichôn l ấp, cũngnh ư hạnch ế nước mưath ấmvào bãichôn l ấptrongquátrình v ậnhành - Hệ thốngthugomkhíth ết bị thu gomkhíth ảisinhra t ừ BCLnh ằmng ănng ừa,gi ảmthi ểu ônhi ễm khôngkhívànguy c ơ gâycháy, n ổ.

- Hệ thốngthugom n ướcrác: là hệ thốngcáccôngtrìnhbao g ồm tầng thugom, đường ống dẫn, mương dẫn để thugom n ướcrác v ề hố tập trungho ặc tớitr ạm xử lý.

Nước rỉ rác(leachate): Là nước đượcthugom ở đáybãichôn l ấp. Nước rỉ rácsinhrado n ước mưa, nước bề mặtch ảytrànvà n ước tưới tiêuth ấmvàobãichôn l ấp. Nước rỉ rác cũngbao g ồm cả nướccó s ẵn trongrác c ũngnh ư nướcng ầmng ấmvàobãichôn l ấp. Nước rỉ rác chứanhi ều hợpch ấthoá h ọcsinhrado s ự hoàtan c ủacácthành phầntrongrácvà s ảnph ẩm củanh ữngph ản ứnghoá h ọcvàhoásinh xảyratrongbãichôn l ấp. - Hệ thốngthoát n ước mặtvà n ước mưa: là hệ thốngthugom n ước mặtvà n ước mưa dẫn về nơiquy địnhnh ằmng ănng ừa nước mặt từ bênngoàixâmnh ậpvàocácôchôn l ấp.

Company Logo

www.themegallery.com

1

http://www.iesemhui.org

10-May-11

1. Phân loại theo cấu trúc

II.PHÂNLO ẠIBÃICHÔN L ẤPCH ẤTTH ẢI RẮN

BCL hợp vệ sinh (Sanitary landfill)

Làm mất vẻ thẩm mỹ của cảnh quan;làmôitr ườngthu ận lợi chonhi ềuloàitrunggiangây bệnhsinhsôi, n ẩy nở; Nước rỉ rácsinhra t ừ cácbãiráccóth ể gâyônhi ễmngu ồn nướcng ầm

Phân loại theo địa hình

Phân loại theo cấu trúc

Phân loại theo chức năng

Bãi hở (open dumps)

Chôn dưới biển (submarine disposal)

Đượcthi ết kếđểđổ bỏ CTRsaocho m ức độ gây độc hại đếnmôitr ườnglà nhỏ nhất. Tại đây CTR được đổ bỏ vàocác ô đó chôn lấp củaBCL,sau đượcnénvàbaoph ủ một lớp đấtdàykho ảng1,5cm (hay vậtli ệubaoph ủ) ở cuối mỗingày

Phân loại theo qui mô

Phân loại theo kết cấu

4 Phân loại theo loại CTR tiếp nhận

CTR đượcchôn d ướibi ển ởđộ sâu tối thiểu30m,nh ằmtránhtìnhtr ạng lướicá bị vướng mắc. Được ứng dụng ở nhiều nơitrênTGnh ư SanFrancisco,NewYork (Mỹ)…

Company Logo

www.themegallery.com

3. Phân loại theo địa hình

2. Phân loại theo chức năng

BCL CTR nguy hại (hazardous waste landfill)

Đổ vào Đổ vào Đổ vào Đổ vào hố đào, hố đào, hố đào, hố đào, mương mương mương mương rãnhrãnh rãnhrãnh

Đổ vào Đổ vào khu đất khu đất bằng bằng

Đổ vào khu Đổ vào khu vực có địa vực có địa hình hẻm hình hẻm núi, lõm núi núi, lõm núi

BCL CTR chỉ định (designated waste) BCLch ấtth ải rắnch ỉđị nhcòn g ọilàbãichôn l ấp đơn(monofill). CTRnh ư tro,xim ăng…đượcchôn ở nhữngbãichôn l ấpriêng để táchbi ệtchúng v ớicácthànhph ầnkhác c ủaCTRsinhho ạt

BCL CTR đô thị (municipal solid waste landfill)

Thích hợp sử dụng cho những đất đai hay bằng phẳng nghiêng đềuvà đặc biệtlành ững nơimà chiềusâu l ớp đất đào tạibãi đổđủđể bao phủ lớprácnén.

ữngdãy lớpcó

ấp Khu vựcbãichôn l đượclót đáy, được lắp đặt hệ thốngthu n ướcrò rỉ và hệ thốngthoátkhí. CTR được đổ trên mặt đất,sau đóchoxe ủitr ải rácrathànhnh dàivà h ẹp, mỗi chiềusâu0,4–0,75 m

trong

Kỹ thuật đổ vànénch ất thảitrongcáckhenúi, mõmnúi, m ỏ đáph ụ thuộcvào địahình, địa chấtvàth ủy văn củabãi đổ, đặc điểm của vậtli ệu baoph ủ.Thoát n ước bề mặtlà m ột yếu tố quan trọng phương pháplõmnúi

Company Logo

www.themegallery.com

2

http://www.iesemhui.org

10-May-11

5. Phân loại theo kết cấu

Các ô chôn lấp CTR

Lớp bao phủ trên cùng

4. Phân loại theo loại CTR tiếp nhận

Mặt đất

Rãnh thoát nước mưa, nước mặt

ấpcácch ấtth ảithôngth ường

Bãichôn l ấp nổi:làbãichôn l ấp xây nổitrên m ặt đất ở những nơicó địahình b ằngph ẳng,ít dốc.Xungquanhbãichôn l ấp phảicócác đêkhôngth ấm.

Các ô chôn lấp CTR

BCLCTRkhô:làbãichôn l (rácsinhho ạt,rác đườngph ố vàráccôngnghi ệp).

Lớp bao phủ trên cùng (dốc)

ạibãi

Mặt đất

Rãnh thoát nước

Bãichôn l ấpchìm :làlo chìm dưới mặt đấtho ặc tận dụngcác h ồ tự nhiên, mỏ khai thác cũ,hào, m ương,rãnh.

BCLCTR ướt:làbãichôn l ấpdùng để chôn lấpch ấtth ải dưới dạngbùnnhão.

Các ô chôn lấp CTR

Lớp bao phủ trên cùng (dốc)

Rãnh thoát nước

Mặt đất

BCLCTR h ỗn hợp:là n ơidùng để chôn lấpch ấtth ảithông thườngvàbùnnhão.

Bãichôn l ấp kết hợp:làlo ạibãixây dựng nửachìm, n ửa nổi.Ch ấtth ải khôngch ỉđượ cchôn l ấp đầy hố màsau đóti ếp tục đượcch ất đống lêntrên.

Rãnh thoát nước

Lớp bao phủ trên cùng (dốc)

Đỉnh bãi chôn lấp

ạibãi

Bãichôn l ấp ở khenú i:làlo đượchìnhthành b ằngcách t ận dụng khenúi ở cácvùngnúi, đồicao.

Đối vớicác ôdành để chôn lấp ướtvà h ỗn hợp bắtbu ộc phải tăngkh ả năng hấpth ụ nướcrác c ủa hệ thốngthu nướcrác,không để chorácth ấm đến nướcng ầm.

Mặt đất ban đầu

Company Logo

www.themegallery.com

6. Phân loại theo quy mô

III. MÔ HÌNH KHÍ BÃI RÁC

1.Cácquátrìnhphân h ủyCTRtrongbãichôn l ấp

• Phânrãsinh h ọc củach ất hữu cơ:phân h ủyhi ếukhího ặc kỵ khí, sản sinhracác s ảnph ẩmkhívà l ỏng.

STT

Dân số đô thị hiện tại

Lượng rác (tấn/năm)

Diện tích bãi (ha)

Loại bãi

• Sự oxyhoáhoá h ọccác v ậtli ệu.

20.000 Nhỏ

1 £ 100.000

£ 10

• Sự thoátkhí t ừ BCLvà s ự khuếchtánngang c ủakhíxuyênquaBCL.

2 Vừa

100.000 -300.000

65.000 10 -30

• Sự dichuy ển củach ất lỏngdo s ự khácnhau v ề cộtáp.

3 Lớn

300.000 -1.000.000

200.000 30 -50

• Sự hoàtan, s ự rò rỉ cácch ất hữu cơ vàvô c ơ vào nước, nướcrò r ỉ di chuyểnxuyênquaBCL.

4 Rất lớn

> 200.000

‡ 1.000.000

‡ 50

• Sự dichuy ển củach ấthoàtan b ởigradient n ồng độ vàhi ện tượng thẩmth ấu.

• Sự sụtlúnkhông đềudoquátrình ổn định vậtli ệuvàocácch ỗ rỗng

Company Logo

www.themegallery.com

3

http://www.iesemhui.org

10-May-11

Cơ sở lý thuyết về sự phát sinh khí mêtan trong BCL hợp vệ sinh (tt)

Giai đoạn thích nghi

Giai đoạn này có thể kéo dài từ một vài ngày cho đến vài tháng, phụ thuộc vào tốc độ phân hủy của CTR trong BCL.

2. Cơ sở lý thuyết về sự phát sinh khí mêtan trong BCL hợp vệ sinh Hoạt động củavisinh v ậtliênquan đến sự hìnhthànhmêtantrongBCL xảyraqua5giai

đoạn. ỉ mangtính t ương đối bởivìtrongquá

Tronggiai đoạnnày,cácthànhph ần hữu cơ dễ phân hủy sẽ bị phân hủysinh h ọc dưới điềuki ệnhi ếukhí b ởivì m ột lượngkhôngkhí đã bị giữ lạitrongBCL.

Tuynhiên,cáchphânchianàych trìnhphânhu ỷ khôngbaogi ờ xảyratheo t ừnggiai đoạn một,mành ững sảnph ẩmsinhra t ừ giai đoạntr ước sẽđượ c sử dụnglàmnguyênli ệu chogiai đoạnti ếptheocho đếnkhi t ạothành s ảnph ẩmcu ốicùng c ủa quátrìnhphân h ủy.

Nguồnvisinh v ật(c ả kỵ khí lẫnhi ếukhí)ch ủ yếugi ữ vaitròphân h ủy chấtth ảicótrong đấtdùnglàm v ậtli ệubaoph ủ mỗingàyho ặc lớp đất phủ cuốicùngkhi đóng cửaBCL. Giai đoạn I: Giai đoạn thích nghi Giai đoạn II: Giai đoạn chuyển pha Giai đoạn III: Lên men acid Ngoàira,bùn t ừ trạm xử lý nướcth ải được đổ bỏ cùng vớiCTRsinh hoạt, nướcrò r ỉ tuầnhoàn c ũnglàngu ồnvisinh v ật cầnthi ếtcho s ự phân hủy. Giai đoạn IV: Lên men methane Giai đoạn V: Giai đoạn ổn định (maturation phase)

Company Logo

www.themegallery.com

Giai đoạn chuyển pha

Giai đoạn lên men acid

ảm dầnvà điềuki ện kị khí bắt đầuhình Với sự thamgia c ủa tập hợpvisinh v ậthìnhthành ở giai đoạnII, t ốc độ tạothànhcácacid h ữu cơ tăngnhanh.

Hàm lượngoxytrongBCLgi thành.Khimôitr ườngtrongBCLtr ở nên kị khíhoàntoàn,nitratevà sulfate –cácch ất đóngvaitròlàch ấtnh ận điện tử trongcácph ản ứng chuyểnhóasinh h ọc–th ường bị khử thành N2 và H2S. ủyphâncác h ợpch ấtcaophân t ử (lipid, ờ cácenzymetrunggian

2-

Bước1:làquátrìnhth polysacchrides,proteins,nucleicacids)nh thànhcác h ợpch ất đơngi ản hơnthích h ợpchocácvisinh v ật sử dụng

2CH3CHOHCOOH + SO4

2CH3COOH + S2- + H2O + CO2.

Acetate Sulfide

Lactate

Sulfate

2-

4H2 + SO4

S2- + H2O

ảyra s ự biến đổicác h ợpch ất đã Bước2:làquátrìnhlênmenacid. X ấttrunggianphân t ử lượngth ấp hìnhthành ở bướctrênthànhcácch hơnmà đặctr ưnglàacidacetic, m ộtph ầnnh ỏ acidfulvicvà m ột số acid hữu cơ khác.

S2- + 2H+

H2S

đoạnnày KhíCO 2 và một lượngnh ỏ khí H2S đượchìnhthànhtronggiai

Company Logo

www.themegallery.com

4

http://www.iesemhui.org

10-May-11

Giai đoạn lên men methane

Mộtcách t ổngquát,ph ản ứnghóa h ọcphân h ủy yếmkhí trongBCLcóth ể tóm tắtnh ư sau:

ật kỵ khínghiêmng ặt được gọilàvi

2 ở giai đoạntr ước

Vi khuẩn

Tronggiai đoạnnày,nhómvisinh v khuẩnmethane, s ẽ chuyểnhóaacidaceticvà H thànhCH 4 vàCO 2 . CHC + H2O CHC đã bị phân hủy sinh học + CH4 + CO2 + khí khác

Giai đoạn ổn định

ất hữu cơ dễ phân hủysinh h ọc được Thể tíchkhísinhra t ừ quátrìnhphân h ủy yếmkhícóth ể tínhtheonhi ều cáchkhácnhau. Giai đoạnnày x ảyrasaukhicácch chuyểnhoáthànhCH4vàCO 2 tronggiai đoạnIV.

Ví dụ, nếuthànhph ầnCTR h ữu cơ tìmth ấytrongCTR đôth ị (ngoạitr ừ plastic)cócôngth ức tổngquát d ạng CaHbOcNd,thì t ổngth ể tích lượng khísinhracóth ể tínhtheocôngth ứcsau: ủysinh h ọcbi ến đổihoàntoàncácch ất Khi lượng ẩmti ếp tụcth ấmvàoph ầnch ấtth ải mớithêmvào,quátrình chuyểnhoá l ạiti ếp tục xảyra.T ốc độ sinhkhí s ẽ giảmxu ống đáng kể tronggiai đoạnnàyvì h ầu hếtcácch ấtdinh d ưỡng sẵncó đã bị rửatrôi theo nướcrò r ỉ trongcácgiai đoạntr ước đóvàcácch ấtcòn l ại hầu hết làcácch ấtcókh ả năngphân h ủysinh h ọcch ậm. Giả sử rằngquátrìnhphân h hữu cơ thànhkhíCO 2 vàCH 4.

Trongsu ốtgiai đoạn ổn định, nướcrò r ỉ thườngch ứaacidhumic vàacidfulvic r ấtkhóchoquátrìnhsinh h ọcti ếp tụcdi ễnra

CaHbOcNd + (4a -b -2c + 3d)/4 H 2O ﬁ (4a + b -2c -3d)/8 CH4 + (4a -b + 2c + 3d)/8 CO 2 + dNH 3

Company Logo

www.themegallery.com

Khả năng phân hủy của các thành phần chất hữu cơ trong CTR Tỷ lệ phần trăm của các khí sinh ra trong một BCL hợp vệ sinh, khảo sát suốt 48 tháng đầu sau khi một ô chôn lấp rác đã được hoàn chỉnh Khả năng phân hủy sinh học Thành phần chất hữu cơ Nhanh Chậm Phần trăm trung bình theo th ể tích, %

X

Rác thực phẩm Khoảng thời gian tính từ khi ô chôn lấp hoàn chỉnh (tháng)

X

Giấy báo CO2 88 CH4 5 0 – 3 N2 5.2

X

Giấy văn phòng 3 – 6 3.8 76 21

x

Carton 6 –12 0.4 65 29 Plastic Không phân hủy sinh học 12 –18 1.1 52 40

X

Vải 18 –24 0.4 53 47

X

Cao su 24 –30 0.2 52 48

X

Da 30 –36 1.3 46 51

x

Rác vườn 36 –42 0.9 50 47

X

Gỗ 42 –48 0.4 51 48

x

Các chất hữu cơ khác

Company Logo

www.themegallery.com

5

http://www.iesemhui.org

10-May-11

Ví dụ

Cho mộtlo ạiCTR đôth ị cóthànhph ầnnh ư ở bảngsau: Hãyxác địnhthànhph ầnkhísinhradophân h ủyhoàntoànlo ạiCTRnày Khả năng phân hủy sinh học của các chất hữu cơ trong CTR đô thị dựa trên hàm lượng lignin Thành phần Đơn vị, kg Khối lượng, kg % khối lượng

Thànhph ần dễ phân hủysinh h ọc

65,1

84

Hàm lượng lignin

9 Thức ănth ừa

Thành phần chất hữu cơ (%VS) Phần có khả năng phân hủy sinh học (%VS)

Giấy

34

Rác thực phẩm

6 Giấybìa

0,4 0,82

Rác vườn (phân h ủynhanh )

16,1

Giấy báo 21,9 0,22

Thànhph ầnkhóphân h ủysinh h ọc

12,4

16

Giấy văn phòng 0,4 0,82

Vải

2

Carton 12,9 0,47

0,5

Caosu

0,5

Da

Rác vườn 4,1 0,72

7,4

Rác vườn(phân h ủych ậm)

2,0

Gỗ

77.5

100 Tổng cộng

Company Logo

www.themegallery.com

3. Sự thay đổi lượng khí theo thời gian

m ă n . g k / 3

Xác định tốc độ sinh khí cực đại đối với chất hữu cơ phân hủy nhanh

Ở điềuki ệnbìnhth ường, tốc độ phân hủy củaCTRtrongBCL h ợp vệ sinh đạt đếngiátr ị cực đạitrong2 n ăm đầutiên,sau đógi ảm dầnvà cóth ể kéodàitrongkho ảngth ờigian25 n ăm

Thời gian phân hủy (năm)

í h k h n i s ộ đ c ố T

Theoph ươngpháp đồ thị tamgiác, l ượngkhí s ẽ sinh ra từ chất hữu cơ phân hủy ămvà nhanhtrongvòng5 n lượngkhísinhra c ực đại vàocu ối nămth ứ nhất. Tốc độ phân hủyhàng n ăm củacácch ất hữu cơ phân hủynhanhvà chậm đượcbi ểudi ễn bằngmôhình s ản lượngkhíhìnhtamgiác,trong đógiátr ị sản lượngkhí c ực đại sẽđạ t đượcsau1 n ăm đối vớich ất hữu cơ phân hủynhanhvàsau5 n ăm đối vớich ất hữu cơ phân hủych ậm.

0 1 2 3 4 5

x 3/4x 2/4x 1/4x

Tổng lượng khí sinh ra c ủa rác phân hủy nhanh, = 1/2 x Thời gian phân hủy x Tốc độ sinh khí cực đại

Đồ thị tam giác biểu diễn tốc độ phát sinh khí từ rác có kh ả năng phân huỷ nhanh

Giả sử rằng sự phátsinhkhí x ảyra ở cuối nămth ứ nhấttính t ừ thời điểm bắt đầuchôn l ấpch ấtth ải. Tổng lượngkhísinhra t ừ lượngch ất thảichôn l ấp của nămth ứ nhất đượctínhtheocôngth ức:

V(m3/kg) = 1/2 x h(m3/kg.năm) x T(năm)

Tốc độ sinh khí cực đại của rác phân hủy nhanh = 2 x Tổng lượng khí sinh ra /Thời gian phân hủy

Trong đó: h-giá tr ị sản lượng khí cực đại, m 3/(kg.năm); T: thời gian để phân hủy hoàn toàn của phần chất thải rắn hữu cơ (năm)

Company Logo

www.themegallery.com

6

http://www.iesemhui.org

10-May-11

Xác định tốc độ sinh khí cực đại đối với chất hữu cơ phân hủy chậm Ví dụ: Tính toán lượng khí sinh ra m ỗi năm cho bãi rác có thời gian hoạt động là 5 năm

Theoph ươngpháp đồ thị tamgiác, l ượngkhí s ẽ sinhra t ừ chất hữu cơ phân hủych ậmtrongvòng15 n ămvà l ượngkhísinhra c ực đạivàocu ối nămth ứ 5.

1.Khí b ắt đầusinhra ở cuối nămth ứ 1 kể từ khi vậnhànhBCL. 2.Th ờigianphân h ủytoàn b ộ chất hữu cơ phân hủynhanhlà 5

)

Tổng lượng khí sinh ra c ủa rác phân hủy chậm = 1/2 x tổng thời gian phân hủy x Tốc độ sinh khí cực đại

năm.

m ă n

.

3.Th ờigianphân h ủytoàn b ộ chất hữu cơ phân hủych ậmlà15

g k

/ 3

năm.

m

( í

4. Tốc độ phân hủy củacácch ất hữu cơ phân hủynhanhvàch ậm

Tốc độ sinh khí cực đại của rác phân hủy chậm = 2 x Tổng lượng khí sinh ra / tổng thời gian phân hủy

i

tuântheomôhìnhtamgiác. S ản lượngkhícaonh ất xảyravào cuối nămth ứ 1 đối vớicácch ất hữu cơ phân hủynhanhvàvào nămth ứ 5 đối vớicácch ất hữu cơ phân hủych ậm.

h k h n s ộ đ c ố T

5. Tổng lượngkhísinhra t ừ cácCHCphân h ủynhanhlà14m 3/kg

khối lượngkhô c ủaCTR.

12 13 14

1/5x2/5x3/5x

4/5x 5/5x

9/10x8/10x7/10x6/10x5/10x4/10x3/10x2/10x1/10x

6. Tổng lượngkhísinhra t ừ cácCHCphân h ủych ậmlà16m 3/kg

Thời gian phân hủy (năm)

khối lượngkhô c ủaCTR.

7.CTR đôth ị tạiBCLch ứa79,5ch ất hữu cơ và20,5ch ấtvô c ơ.

Đồ thị tam giác biểu diễn tốc độ phát sinh khí từ rác có khả năng phân hủy chậm

Company Logo

www.themegallery.com

4. Sự di chuyển của khí sinh ra trong BCL

ớn hơnápsu ấtkhíquy ển,khísinhra

Ápsu ấtbêntrongBCLluôn l trongBCL h ợp vệ sinh sẽ thoátvàokhíquy ển dưới sự chiph ối của quátrìnhkhuy ếchtánvàquátrình

đối lưu.

Khí chuyển động từ dưới lên

ất hữu cơ phân hủysinh h ọcch ậm 8.Trong79,5%ch ất hữu cơ có:nh ựa(7%,xemnh ư làch ất trơ),ch ất hữu cơ phân hủysinh h ọcnhanh(60,1%),ch ất hữu cơ phân hủysinh h ọcch ậm(12,4%),.Ngh ĩalàtheo khối lượngkhô,ch ất hữu cơ phân hủysinh h ọcnhanh chiếm44,8%vàch chiếm7,3% t ổngch ấtth ải rắn tạiBCL.

Giả sửđấ tkhô, l ượngkhíbay h ơiqua m ột đơn vị diệntích b ề mặt BCLtrong m ột đơn vị thờigian đượcxác địnhnh ư sau:

(3/4

)

afill

Atm L

9.Trongch ất hữu cơ phân hủysinh h ọcnhanh,ch ỉ có75% làcókh ả năngphân h ủysinh h ọc(vìcónh ữngcónh ững chất hữu cơ chứatrongtúinh ựaho ặcquákhônênkhông phân hủysinh h ọc)

NA D Catm Cafill L

: : : : :

Flux của A, g/cm2.s Hệ số khuếch tán, cm2/s. Nồng độ của A ở bề mặt của lớp phủ BCL, g/cm3. Nồng độ của A ở đáy của lớp phủ BCL, g/cm3. Bề dày của lớp phủ, cm

10.Trongch ất hữu cơ phân hủysinh h ọcch ậm,50%cókh ả năngphân h ủysinh h ọc(ph ầncòn l ạikhôngcókh ả năng phân hủyvình ữnglýdonh ưđố i vớich ất hữu cơ phân hủysinh h ọcch ậm).

Các giá trị đặc trung đối với hệ số khuếch tán khí methane và khí CO2 lần lượt là DCH4 = 0,2cm 2/s và DCO2 = 0,13 cm 2/s.

Company Logo

www.themegallery.com

7

http://www.iesemhui.org

10-May-11

III.5.Thànhph ầncáckhích ủ yếu

Khíchuy ển động từ trênxu ống. Thành phần % Theo thể tích khô

ể khuếchtánqua l ớpnàyvà

45 -60 40 –60

KhíCO2,dokh ối lượngriêng l ớn,nêncóth ể tích lũy ở đáyBCL. N ếu lớplót đáyBCLlà l ớp đất,khíCO2cóth tiếp tụcchuy ển độngxu ốngphía d ướicho đếnkhiti ếpxúc v ới mạch nướcng ầm.KhíCO2 d ễ dànghòatanvàph ản ứng với nước tạothànhacidcacbonic.

2 – 5 0,1 –1,0

ảmpHvàcóth

0 –1,0 0,1 –1,0

Phản ứngnàylànguyênnhânlàmgi ể làmgia t ăng độ cứngvàhàm l ượngkhoángch ấttrong n ướcng ầm. Ở một nồng độ khíCO2xác định,ph ản ứng sẽ tiếp tụccho đếnkhi đạt được trạngtháicân b ằngnh ư sau:

0 –0,2 CH4 CO2 N2 O2 Mercaptans, hợpch ấtch ứa lưuhu ỳnh… NH3 H2 CO 0 –0,2 CO2 + H2O Cáckhíkhác 0,01 –0,6 Tínhch ất Giá trị CaCO3 + H2CO3 Ca2+ + 2HCO3 - Nhiệt độ (0F) 100 –120 Tỷ trọng 1,02 –1,06

Company Logo

www.themegallery.com

IV. MÔ HÌNH NƯỚC RỈ RÁC

1. Sự hìnhthành n ướcrò r ỉ

Chủ yếu do các quá trình

đượctáchra Đầmnén : lượng nước tự doch ứatrongCTR trongquátrìnhnày.

Nước rất cầncho m ột số quátrìnhhoá h ọcvà sinh học xảyratrongBCL để phânhu ỷ CTR. Mặt khác, nước cũngcóth ể gâynên s ự xóimòntrên tầng đấtnén

Phân hủysinh h ọc : mộttrongnh ững sảnph ẩm củaquátrình phân hủysinh h ọc(hi ếukhívà k ị khí)thànhph ần hữu cơ của CTRlà n ước.

Nướcbênngoài : nướcbênngoàith ấmvàoBCL.

Nướcrò r ỉ cóth ể chảyvàocác t ầng nướcng ầm vàcácdòng n ước sạch, từ đógâyônhi ễm đến nguồn nước uống.

• Mực nước ngầm có thể dâng lên vào các ô chôn rác. • Nước có thể rỉ vào qua các cạnh (vách) của ô chôn lấp. • Nước từ các khu vực khác chảy qua có thể thấm xuống ô chôn lấp. • Nước mưa rơi xuống khu vực chôn lấp CTR trước khi được phủ đất hoặc trước khi ô chôn lấp đóng lại. • Nước mưa rơi xuống khu vực chôn lấp CTR sau khi các ô chôn l ấp đã đầy (ô chôn lấp được đóng lại).

Company Logo

www.themegallery.com

8

http://www.iesemhui.org

10-May-11

2. Thành phần của nước rò rỉ trong BCL

3. Sự biến đổithànhph ần nướcrò r ỉ

Giá trị, mg/l (ngo ại trừ pH không có đơn vị)

Thànhph ầnhóa h ọc của nướcrò r ỉ thay đổi rất lớntùythu ộcvào tuổi củaBCLvàth ờigian l ấy mẫu.

BCL hoạt động 2 năm

Thành phần

do

Khoảng

Giá trị điển hình

BCL hoạt động hơn 10 năm

Đặc tính vật lý

Thành phần hữu cơ

Thành phần vô cơ

Đặc tính sinh học

ổng;

BOD Vikhu ẩnColiform(t fecal;fecalstreptococci)

2-

3-

- (nitrate)

pH Độ dẫn điện Độ màu Độđụ c Nhiệt độ Mùi

(total

tổng

-

Hóach ất hữu cơ Phenols COD TOC Acidbay h ơi Tannins,lignins N hữu cơ Dầu mỡ Hợpch ất gốcCl

2-

Nướcrò r ỉ sinh ra nước mưa, nước bề mặtch ảytràn, nước tướitiêu, nước ngầm ngấmvàoBCL, hoặclà n ước có sẵn trong CTR đemchôn và nước lấp sinhra t ừ các phản ứnghóa sinhphân h ủy các chất hữu cơ. Nướcrò r ỉ chứanhi ều tạp chấthoá h ọc.

2.000 –30.000 1.550 –20.000 3.000 –60.000 200 –2.000 10 –800 10 –800 5 –40 5 –100 4 -80 1.000 –10.000 4.5 –7.5 300 –10.000 200 –3.000 50 –1.500 200 –1.000 200 –2.500 200 –3.000 50 –1.000 50 –1.200

10.000 6.000 18.000 500 200 200 25 30 20 3.000 6 3.500 1.000 250 300 500 500 300 60

100 –200 80 -160 100 –500 100 –400 80 –120 20 –40 5 –10 5 –10 4 – 8 200 –1.000 6,6 –7.5 200 –500 100 –400 50 –200 50 –400 100 –200 100 –400 20 –50 20 -200

BOD5 TOC(totalorganiccarbon) COD TSS(totalsuspendedsolids) N hữu cơ (organicnitrogen) Namoniac(amonianitrogen) NO3 Phospho phosphorus) Phosphoortho Độ kiềm pH Độ cứng Ca Mg K Na Cl- SO4 Fe tổng

Company Logo

SS Tổngch ất rắnhòatanTDS Chất rắn lơ lữngbay h ơiVSS Cl- SO4 PO4 Độ acidvà độ kiềm N–NO 2 N–NO 3 N–NH 3 Na K Ca Mg Độ cứng Kimlo ại nặng(Pb,Cu,Ni,Cr,Zn, Cd,Fe,Mn,Hg,Ba,Ag) Arsenic Cyanide Fluoride Selenium

www.themegallery.com

4. Cân bằng nước trong BCL

Khả nănggi ữ nước củabãirác ( độ giữ nước)

Là lượng nướccóth ể giữ lạitrongCTR d ướitác d ụngkéoxu ống củatr ọng lực.

Cácthànhph ần tạonên s ự cân bằng nướccho m ột đơnnguyênth ể tíchbao g ồm: nướcthâmnh ậpvàoBCL t ừ phíatrên(n ước mưa, nước tưới,...), độ ẩm củaCTR, độ ẩm của đấtbaoph ủ, nướctiêuth ụ chocácph ản ứng tạokhíBCL.

Nướcrò r ỉ là lượng nướctrongBCL v ượtquakh ả nănggi ữ nước.

Cácthànhph ầntrongph ươngtrìnhcân b ằng nướcbao g ồm:

đổiph ụ thuộcvàotr ọng tảitác

Khả nănggi ữ nước củaBCLthay độngvàcóth ể tínhtoántheocôngth

ứcsau:

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231)

FC = 0.6 –0.55

W 000

.10

+ W

ł Ł

FC: khả năng giữ nước của bãi rác.; W: tr ọng tải tác dụng tính lại điểm giữa chiều cao của tầng CTR trong BCL

ơi: cáckhíhìnhthànhtrongBCL ượng nướcbay h ơithoátrakh

ỏi

Company Logo

www.themegallery.com

Nước đi vào từ phía trên: chủ yếu là nước mưa thấm xuyên qua lớp vật liệu bao phủ. Độ ẩm của chất thải: gồm độ ẩm của bản thân CTR và độ ẩm hấp phụ từ khí quy ển hay nước mưa khi chứa trong các container. Độ ẩm trong đất bao phủ bề mặt: phụ thuộc vào loại đất bao phủ và mùa trong năm. Đất sét có độ giữ nước từ 6–12% và đất mùn sét là 23 –31%. Nước mất đi từ lớp lót đáy: nước mất đi từ lớp lót đáy ô đầu tiên của BCL hay các ô ở trên liền kề với hệ thống thu nước trung gian trong BCL gọi là nước rò rỉ. Nước tiêu thụ cho các phản ứng tạo khí bãi rác: nước tiêu thụ trong suốt quá trình phân hủy yếm khí các thành phần hữu cơ của CTR. Nước mất đidoquátrìnhbay h thường ở dạngkhíbãohòa. L BCL có thể tính được từ lượng khí bão hoà hơi nước.

9

http://www.iesemhui.org

10-May-11

Phương trình cân bằng nước

ở BCL hợp vệ sinh,

DSSW : số gia lượng nướcch ứatrongrác

kg/m3.

WSW: độ ẩmtrongrác đưavàochôn ở bãirác,kg/m3. WTS: độ ẩmtrongbùn c ốngrãnh,kg/m3. WCM: độ ẩmtrong v ậtli ệubaoph ủ,kg/m3. WA(R): lượng nước đivào t ừ trên (đối vớicác l ớptrên, n ước

đivào t ừ trênlà l ượng nước mưa),kg/m3.

WLG : lượng nước mất đi để tạothànhkhíbãirác,kg/m3. WWV :lượng nước mất đi để tạothànhkhí d ưới dạng hơi nước

bãohòa ở trongbãirác,kg/m3.

:

lượng nước mất đido s ự bay hơi bề mặt,kg/m3.

WE WB(L) : lượng nướcthoátra t ừ đáy củaph ần tử

DSSW = WSW + WTS + WCM + WA(R) – WLG – WWV – WE – WB(L)

Company Logo

www.themegallery.com

Tínhtoán l ượng nướcrò r ỉ

Giải bài toán ví dụ 2

1.Xác định sản lượng khí sinh ra mỗi năm lần lượt đối với 1 kg chất hữu cơ phân hủy nhanh và 1 kg ch ất hữu cơ phân hủy chậm:

Trên cơ sở củaph ươngtrìnhcân b ằng nước,các s ố liệu về lượng mưa, độ ẩm củaráctr ướcvàsaunén,tacóth ể tính sơ bộ lượng nướcrò r ỉ theomôhình s ự dichuy ển mộtchi ều của nướcxuyênqua rácnénvà đấtnh ư sau:

Chất hữu cơ phân hủynhanh:

(m3/ngày.đêm)

C = M(W2 – W1) + (cid:237) P(1 –R) -E(cid:253) A

= 35%M + (0.85P –E)A

6,5

Tốc độ phát sinh khí cực đại (tốc độ phát sinh khí vào cu ối năm thứ nhất) = 14 5

(m3/kg.năm)

Tổng lượngkhíphátsinhtrong n

ămth ứ

nhất:

Vn1 =1/2x1.5,6=2,8

(m3/kg)

Tốc độ phát sinh khí vào năm thứ hai của quá trình phân hủy:

= 3/4 x 5,6 = 4,2 (m 3/kg.năm)

Trong đó: M: khối lượng rác sinh ho ạt trung bình ngày T/ngày (cu ối giai đoạn thiết kế). W2:độ ẩm của rác sau khi nén = 25%. W1:độ ẩm của rác trước khi nén = 60%. P: lượng mưa ngày trong tháng l ớn nhất, mm/ngày. R: hệ số thoát nước bề mặt, R = 0.15. E: lượng bốc hơi lấy bằng mm/ngày. A: diện tích công tác mỗi ngày lấy ở cuối giai đoạn thiết kế, m2/ngày.

Tổng lượng khí phát sinh trong n ăm thứ 2:

Vn2 = [5,6 + 4.2) x 1] x 1/2 = 4,9 (m 3/kg)

Company Logo

www.themegallery.com

10

http://www.iesemhui.org

10-May-11

Hot Tip

Tương tự,tính t ốc độ phátsinhkhívà t ổng lượngkhísinhravào nămth ứ 3,4,5.

vHow do I incorporate my logo to a slide that will apply to all the other slides?

§ On the [View]menu, point to [Master],and

Cuối năm Tốc độ phát sinh khí Tổng lượng khí sinh ra (m3/kg.năm) (m3/kg)

then click [Slide Master]or [Notes Master].Change images to the one you like, then it will apply to all the other slides.

1 5,6 2,8 2 4,2 4,9 3 2,8 3,5 4 1,4 2,1 5 0,0 0,7 Tổng 14

Company Logo

www.themegallery.com

Cycle Diagram

Diagram

Add Your Text

Title Add your text

Text

Cycle name

ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc. ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.