Bài giảng thiết kế kiến trúc nhà máy xử lý chất thải rắn

54
ThS. KTS. Nguyn Cao Lãnh




HC LIU M


THIT K KIN TRÚC CÁC CÔNG TRÌNH
U MI H TNG K THUT Ô TH



THIT K KIN TRÚC
NHÀ MÁY X LÝ CHT THI RN




55
4. THIT K KIN TRÚC NHÀ MÁY X LÝ CHT THI RN
4.1. Khái nim chung v x lý CTR rn đô th
4.1.1. Qun lý CTR đô th
a. CTR đô th bao gm CTR sinh hot, CTR công nghip, CTR y t (trong đó có
CTR nguy hi). CTR công nghip, CTR y t và các loi CTR nguy hi đc qun lý
riêng theo quy đnh hin hành.
b. H thng thu gom, vn chuyn và x lý CTR sinh hot đô th bao gm:

1. i
m tp kt CTR: Là ni tp kt CTR đc thu gom bng phng pháp th
công (các loi xe đy tay), sau đó chuyn lên các loi xe vn chuyn chuyên dng.
2. Trm trung chuyn CTR: Là ni trung chuyn CTR t xe thô s hoc xe
chuyên dng c nh sang xe vn chuyn chuyên dng c ln hn. Áp dng khi C s
XLCTR nm  xa hoc khi lng vn chuyn rt ln trong khong thi gian gi
i hn.
Có th b trí b phn phân loi s b CTR ti đây.
3. C s x lý CTR tp trung: Là ni tin hành XLCTR theo các phng pháp
khác nhau (chôn lp, đt, ch bin phân compost, tái ch,…).
c. Cách thc thu gom CTR:
1. CTR đc thu gom bng xe thô s đn im tp kt CTR, sau đó chuyn lên
xe chuyên dng ti Trm trung chuyn hoc C s XLCTR ca đô th.
2. CTR đc thu gom trc ti
p bng xe chuyên dng (chy và dng theo lch đã
đnh) ti Trm trung chuyn hoc C s XLCTR ca đô th.
3. CTR đc các h gia đình, công s, … t mang ti im tp kt CTR, sau đó
chuyn lên xe chuyên dng ti Trm trung chuyn hoc C s XLCTR ca đô th.
CTR cn đc phân loi ngay t ngun phát thi trc khi đc thu gom theo
các mc đích tái ch
, tiêu hy - đt hay chôn lp.
4.1.2. Yêu cu và tiêu chun thu gom CTR đô th
4.1.2.1. Yêu cu và các quy đnh chung
a. Yêu cu qun lý CTR đc quy đnh nh sau:
- m bo thu gom ht các loi CTR ca đô th.
- Áp dng các bin pháp x lý CTR phù hp, đm bo đt tiêu chun môi trng.
- CTR nguy hi phi đc thu gom, vn chuyn và x lý riêng, phù hp vi quy
đnh ca pháp lut v bo v
môi trng.
5

b. Công ngh x lý CTR:
- Công ngh x lý CTR d kin la chn trong c s XLCTR phi hiu qu, phù
hp vi điu kin kinh t, không gây ô nhim ngun nc ngm, nc mt và môi
trng không khí xung quanh.
- T l CTR đc x lý bng công ngh chôn lp không vt quá 15% tng


5
Mc 6.1.2. Chng VI. Quy chun QHXD Vit Nam 01:2008/BXD



56
lng CTR thu gom đc. T l CTR đc x lý bng các công ngh khác (tái ch, tái
s dng, ch bin phân hu c,…) ≥85%.
6

c. Trm trung chuyn CTR:
- Phi b trí trm trung chuyn CTR nhm tip nhn và vn chuyn ht khi
lng CTR trong phm vi bán kính thu gom đn khu x lý tp trung trong thi gian
không quá 2 ngày đêm.
- Tt c các khu đô th đc quy hoch mi đu phi b trí các khu đt đ xây
dng các trm trung chuyn CTR.
- Các trm trung chuyn CTR phi đc qui hoch ti các v trí thun tin giao
thông và phi b
o đm hot đng chuyên ch không gây nh hng ti cht lng môi
trng và m quan đô th. Mi trm trung chuyn CTR phi có bãi đ xe v sinh
chuyên dùng, h thng thu gom nc rác và x lý s b.
- Khong cách ATMT nh nht gia hàng rào ca trm trung chuyn c đnh đn

chân xây dng công trình khác phi ≥ 20m.
7

Bng 4.1. Qui đnh v trm trung chuyn CTR đô th
Loi và qui mô trm
trung chuyn
Công sut
(tn/ngđ)
Bán kính phc v ti
đa (km)
Din tích ti thiu
(m2)
Trm trung chuyn không chính thc (không có HTKT)
C nh < 5 0,5 20
C va 5 - 10 1,0 50
C ln > 10 7,0 50
Trm trung chuyn c đnh chính thc (có HTKT)
C nh < 100 10 500
C va 100 - 500 15 3.000
C ln > 500 30 5.000
Ngun: Bng 9.4. Mc 9.5. Chng IX. Quy chun QHXD Vit Nam QCVN: 01/2008/BXD
d. C s x lý CTR tp trung:
- Các c s x lý CTR ca đô th phi đc b trí  ngoài phm vi đô th, cui
hng gió chính, cui dòng chy ca sông sui. Xung quanh c s x lý CTR phi
trng cây xanh cách ly.
- Không đc b trí các c s x lý CTR ca đô th  vùng thng xuyên b ngp
nc, vùng cax-t, vùng có vt đt gãy kin to.
- Khi ch
n đa đim xây dng c s x lý CTR, phi nghiên cu kh nng phc
v cho liên vùng các đô th gn nhau, to thun li cho đu t HTKT, gim nhu cu

chim đt và gim ô nhim môi trng.
- Trong vùng ATVMT ca c s x lý CTR, có th thc hin các hot đng lâm


6
Mc 6.1.2. Chng VI. Quy chun QHXD Vit Nam 01:2008/BXD
7
Mc 9.5. Chng IX. Quy chun các công trình HTKT đô th QCVN 07:2010/BXD



57
nghip, xây dng các công trình giao thông, thy li, tuyn và trm đin, h thng
thoát nc và x lý nc thi.
- Quy đnh v khong cách ATMT ti thiu ca các c s x lý CTR ti chân các
công trình xây dng nh sau:
+ Bãi chôn lp CTR hn hp (vô c và hu c) hp v sinh: ≥1.000m.
+ Bãi chôn lp CTR vô c: ≥100m.
+ Nhà máy x lý CTR (đt có x lý khí thi, sn xut phân hu c): ≥500m.
- Chiu rng ca di cây xanh cách ly ngoài hàng rào ≥20m tính t hàng rào c
s x lý CTR.
8

- Trong các c s XLCTR phi có h thng thu gom nc thi, nc rác và trm
x lý nc thi cc b, đm bo tiêu chun và cht lng nc x thi theo quy đnh.
- Quy mô bãi chôn lp CTR đc xác đnh nh sau:
Bng 4.2. Quy mô bãi chôn lp CTR đô th
Loi đô th, khu công nghip
Din tích
(ha)

Thi gian s
dng (nm)
Phân loi quy mô
bãi
ô th loi IV, V; CCN nh <10 <5 Nh
ô th loi III, IV; khu, CCN 10 - <30 5 - 10 Va
ô th loi I, II, III; KCN, KCX 30 - <50 10 - 15 Ln
ô thđc bit, loi I, II; khu kinh t ≥50 15 - 30 Rt ln
Ngun: Bng 9.5. Mc 9.6.4. Chng IX. Quy chun QHXD Vit Nam QCVN: 01/2008/BXD
4.1.2.2. Ch tiêu phát thi và thu gom
Ch tiêu phát thi và thu gom CTR đô th đc quy đnh nh sau:
Bng 4.3. Ch tiêu thu gom CTR đô th
Loi đô th Lng thi CTR phát sinh (kg/ngi.ngày) T l thu gom CTR (%)
c bit, I 1,3 100
II 1,0
≥ 95
III-IV 0,9
≥ 90
V 0,8
≥ 85
Ngun: Bng 6.2. Mc 6.1.2. Chng VI. Quy chun QHXD Vit Nam QCVN: 01/2008/BXD
4.2. Các c s QH, thit k kin trúc NMXLCTR
4.2.1. Các phng pháp XLCTR
CTR sinh hot đô th thng đc x lý theo các phng pháp sau:
- Phng pháp c hc - Chôn lp: CTR đc chôn xung đt, có th áp dng cho
mi loi CTR;
- Phng pháp lý hc - t: CTR đc đt t do hoc trong các lò đt, áp dng
cho các loi CTR có th cháy;
- Phng pháp sinh hc - Ch bin phân compost và biogas: CTR đc nghin

8
Mc 6.1.2. Chng VI. Quy chun QHXD Vit Nam 01:2008/BXD



58
nh và  thành phân compost, hay  (methan hóa) đ sinh ra khí biogas, áp dng cho
các loi CTR hu c và mt s loi vô c phù hp.
- Phng pháp c lý - ông cng: CTR đc nghin nh, trn vi các cht đông
cng và ép thành khi cng, có th áp dng cho mi loi CTR nhng thng áp dng
cho các loi cht thi xây dng có cng đ chu lc cao và loi không th đt hay ch
bi
n compost.
- Ngoài ra còn mt s phng pháp mi nh phng pháp hóc hc - hóa lng
thành du,…
4.2.2. Dây chuyn công ngh XLCTR bng phng pháp đt
Rác thi (sau khi đã phân loi) đc vn chuyn đn NM đt CTR. CTR đc
đt bng đin hay du trong các lò đt. Nhit sinh ra trong quá trình đt đc s dng
đ phát đin và cung cp nc nóng.
Khói bi sinh ra trong quá trình đt qua các h thng lc (tnh đ
in, xúc tác,…)
và kim tra đt tiêu chun trc khi x ra môi trng
Nc thi sinh ra trong quá trình ra bung đt, trong quá trình lc khói đc thu
gom và x lý ti trm XLNT cc b ca NM trc khi x vào h thng nc mt.
Toàn b x, tro lò đt, bùn và bi lc đc thu gom và x lý s b đ tái s dng
cho mc đích khác.
S đ dây chuyn công ngh x lý CTR bng png pháp
đt xem Hình 4.1.
4.3. Các b phn chc nng trong NMXLCTR và nguyên tc b trí, thit k

4.3.1. Khu vc trc nhà máy
ây là ni b trí cng ra vào, các công trình hành chính qun lý, dch v công
cng (nhà n, th thao,…), ch đ xe (gara) cho ngi lao đng và khách đn giao
dch, kt hp vi h thng cây xanh cnh quan.
Khu vc này đc t hp v không gian kin trúc vi vai trò là b mt ca NM,
mang tính đi ngo
i và đóng góp vào cnh quan chung ca khu vc, thng đc b
trí  đu hng gió ch đo và tip cn thun tin vi giao thông đng b bên ngoài
nhà máy.
4.3.2. Khu vc x lý CTR
Theo dây chuyn công ngh, khu vc x lý CTR thng đc thit k hp khi
toàn b trong mt công trình ln t b phn tip nhn rác, lò đt đn tucbin phát
đin. Phn x lý khói b
i có th hp khi hoc tách riêng.
Khu vc x lý CTR bao gm các b phn chính sau đây:
a. Ni tip nhn và cha CTR gm:
- Phòng tip nhn: Là ni chuyn rác t các xe vn chuyn vào bunke cha CTR.
Phòng này phi kín đ tránh ma và đ có th thu khí (mùi) thoát ra t bunke và xe
vn chuyn đ x lý.



59

1) Cân
2)D rác (nguyên liu)
3) Bunke cha rác
4) Qut gió
5) Bung đt
6) Ni hi

7) Turbin
8) Làm ngui, phân loi tro
bng nam châm
9) Qung st đem đi tái ch
10) Bung lc bng đin
11) Bung cht xúc tác
12) Bung trao đi nhit
13) Thit b lc khí
14) H thng màng lc
15) Xilo đng bi tro
16) Phòng kim tra
17) Thi khí
18) ng khói
19) Thit b ngng t

20) Bùn Hydroxid s dng tái
ch cho ngành sn xut kim loi

Hình 4.1. S đ công ngh ca NM đt CTR



60
- Bunke cha CTR: Là ni cha CTR trc khi chuyn ti lò đt. Bunke đc
làm bng BTCT, kiu ni hoc na ngm, bên di có b phn thu hi nc rác và
nc ra ti ni XLNT chung ca NM. Bên trên có b phn thu khí (mùi) đ x lý. S
dng cu trc đ bc CTR vào lò đt. Có th có thêm b phn cung cp khí nóng (t lò
đt) đ sy CTR trc khi đt. B phn đi
u khin cu trc và bc rác b trí phía trên,
kín hoàn toàn và có ca kính rng đ nhìn xung bunke và ca lò đt.

Hình 4.2. Phòng tip nhn CTR Hình 4.3. Bunke cha CTR

Hình 4.4. S đ Khu vc x lý (đt) CTR
b. Lò đt CTR: Gm lò đt (đin hoc du) và các b phn điu khin, b phn
cung cp nhiên liu, nng lng.
c. B phn sn xut đin: Gm b phn thu nhit, ni hi, tuc bin và các



61
phòng điu khin, k thut phát đin.
d. B phn x lý khói bi: Gm các b phn thu khí t lò đt, các b phn lc
khí và ng khói.
e. Trm x lý tro, bi, bùn: Bao gm các b phn thu gom, x lý và các kho
cha tm. B phn này thng nm di hay bên cnh các b phn lò đt, sn xut
đin và lc khí.
f. B
phn điu khin, kim soát: Các b phn điu khin, kim soát quá trình
x lý đc gn lin vi tng b phn x lý hoc đc tp trung v mt trung tâm điu
khin chung tùy thuc vào mc đ t đng hóa và trình đ công ngh thông tin.
4.3.3. Khu vc cung cp và đm bo k thut
a. Trm cân: Là ni cân CTR trc khi ti n
i tip nhn nhm xác đnh và kim
soát khi lng đu vào (cân toàn b xe).
b. Trm phân phi đin: NMXLCTR có b phn sn xut đin s có trm điu
khin, phân phi và trm bin th riêng đ cung cp đin cho NM và các khu vc ph
ti quanh NM.
c. Trm c khí sa cha, bo dng: ây là ni sa ch
a, bo dng các máy

móc, thit b, xe chuyên dng,… ca NMXLCTR, bao gm c kho hóa cht (cho kh
trùng, lc), vt t, ph tùng sa cha, thay th,…
d. Trm XLNT: Là ni thu gom và x lý toàn b nc thi ca NM theo tiêu
chun quy đnh ri x ra ngun nc mt hoc x vào h thng thu gom chung.
e. Trm cp nc: Có th xây dng trm cp nc cc b
 (ngun nc ngm)
trong NMXLCTR (nu mng li cp nc ca đô th  xa) đ cung cp nc sinh
hot và cho các b phn x lý (lc khí, làm ngui x, x lý tro bi, ni hi, ra xe,…)
f. Gara xe chuyên dng: Bao gm gara đ xe và b phn ra xe và kh trùng
cho các loi xe vn chuyn CTR chuyên dng Gara đc b trí ti các v trí thun
tin cho vic chuyên ch
, lu thông trong và ngoài NM, gn lin vi h thng đng
giao thông và sân bãi. Nc thi ca gara cn đc thu gom toàn b và đa v khu vc
x lý.
4.3.4. Khu vc cây xanh, mt nc
ây là khu vc không th thiu trong NMXLCR. Bao gm các vn hoa, h
nc cnh quan (kt hp vi các tiu cnh), cây xanh cách ly, đm. B trí các sân th
thao (cu lông, tennis) kt hp trong khu vc này.
Cn tn dng ti đa các khu
đt trng, đt d tr phát trin và khong cách ly
ATMT đ trng cây xanh. Din tích cây xanh ti thiu trong khu đt là 10%.
4.3.5. ng giao thông, sân bãi
ng giao thông, sân bãi nhm đm bo vic vn chuyn nguyên vt liu, thit
b máy móc và liên h gia các b phn chc nng (lung ngi) trong NMXLCR.



62
Cn có 2 cng riêng bit cho lung ngi và lung hàng (CTR) đ đm bo mc
đ v sinh môi trng. ng giao thông vn chuyn CTR t cng ti ni tip nhn

rác cn thng và ngn nht, đm bo bán kính quay xe thun tin cho xe chuyên dng.
ng vn chuyn chính cho 2-3 làn xe, lòng đng rng 7,5-11,5m, đng ph
có lòng đng rng 3,5m. Các li đi b hay xe đp liên h gia các công trình rng
1,5-2,5m. Có th không có v
a hè dc tuyn giao thông ph. Các tuyn đng ct phi
b trí ch quay xe.
B trí cây xanh bóng mát và cnh quan hp lý dc các tuyn giao thông và xung
quanh các sân bãi.

Hình 4.5. ng giao thông ni b trong NMXLCTR

Hình 4.6. S đ dây chuyn chc nng ca NMXLCTR
4.4. Quy hoch TMB và thit k kin trúc NMXLCTR
4.4.1. Quy hoch tng mt bng
NMXLCTR cng là mt dng XNCN (tng t nh MNCN) vi nguyên liu đu
vào chính là CTR, sn phm đu ra là tro, bùn sch (đ sn xut vt liu xây dng, san
nn,…), đin và nc nóng. Cht thi duy nht là khí sinh ra trong quá trình đt, đc
x lý đt tiêu chu
n theo quy đnh và thoát qua ng khói ra môi trng.
Do đc thù ca dây chuyn công ngh x lý, gii pháp QH TMB ch yu ca



63
NMXLCTR là gii pháp hp khi ln. Tt c các b phn x lý t ni tip nhn rác, lò
đt đn lc khói bi, x lý tro bùn, máy phát đin, cp nc nóng đu đc b trí
trong mt công trình ln. Các b phn hành chính qun lý và phc v công cng đc
b trí tách riêng và có khong cách v sinh môi trng thích hp ti công trình x lý.
c đim ni bt d nhn thy c
a NMXLCTR là hình khi công trình rt ln,

thng là hình ch nht chy dài và kt thúc là ng khói hình tròn, bunke cha rác
thng có chiu rng ln hn và cao hn.

Hình 4.7. NMXLCTR  Quebec, Canada

Hình 4.8. NMXLCTR Covanta, Minnaepolis, Hoa K



64
4.4.2. Thit k kin trúc mt s hng mc công trình chính
4.4.2.1. Khu vc trc nhà máy
Nhà hành chính, qun lý và các b phn phc v công cng (nhà n, gii khát,
hi trng,…), b phn điu khin vn hành, kim soát chung,… nên b trí tp trung
trong mt tòa nhà ti khu vc trc NM, va thun tin cho vic qun lý vn hành,
va to quy mô đ ln đ tng hiu qu
s dng đt cng nh tng kh nng sáng to
ca thit k kin trúc.
 đm bo v sinh môi trng, các b phn này cn đc thit k kín hoàn toàn
và s dng điu hòa vi khí hu nhân to. Khong cách ly gia nhà hành chính và khu
x lý nên trng cây xanh mt đ cao
Tuy đc đt cách xa khu dân c và thng không đóng góp gì nhiu cho b mt
kin trúc đô th nh
ng công trình này cng có th đc đc thit k nhiu tng,
phong cách kin trúc và kt cu hin đi, vi h thng sân vn, mt nc và cnh
quan bao quanh, to nên b mt kin trúc đp cho NM. Tiêu chun thit k theo tiêu
chun ca công trình công cng tng ng. Quy mô các công trình đc tính toán theo
s lng ngi lao đng, ph thuc vào yêu cu ca dây chuyn công ngh và yêu cu
qun lý.
Các ch tiêu tính toán di

n tích, s đ b trí các b phn kim soát, điu khin
tham kho phn Thit k kin trúc NMCN.
4.4.2.2. Khu vc x lý chính
Khu vc x lý CTR là công trình hp khi ln ca nhiu b phn chc nng, bao
gm: ni tip nhn, Bunke cha, lò đt, máy phát đin, cp nc nóng, x lý tro, bùn.
Không gian công trình là t hp ca các không gian mt tng và nhiu tng, s
dng h khung BTCT và thép đ đ các máy móc, thit b và sàn công tác, thng
đc b trí theo mu c đnh ca nhà thu cung cp đ đm bo hot đng hiu qu
nht. H khung này thng đc tách hoàn toàn khi kt cu chu lc và kt cu bao
che ca công trình. Kích thc không gian (Nhp, bc, chiu cao) tng khu vc, b
phn trong công trình cng thay đi theo s sp xp, b trí c
a máy móc thit b.
Các b phn chc nng trong công trình s dng các vt liu d v sinh và chu
đc tác đng ca nhit, hóa cht. Chiu sáng và điu hòa nhân to hoàn toàn.
Do có hình khi ln, công trình cn đc thit k nh nhàng và thanh thoát. Gii
pháp ca kt cu chu lc và kt cu bao che quyt đnh vn đ này. Thng s dng
kt cu khung chu lc v
i ct BTCT hoc thép, kt cu mái vi hình thc kin trúc đa
dng (dàn thép, kt cu không gian) kt hp vi kt cu bao che tm nh (tôn, alumi)
hoc kính.
ng khói cng là mt đim nhn (theo chiu cao) đ to hình dáng kin trúc đc
đáo cho NM.



65



Hình 4.9. Nhà hành chính trong NMXLCTR ZMS Schwandorf, Stuttgart, c

Hình thc kin trúc đc đáo và ni bt



66

Hình 4.10. NMXLCTR ti Esbjerg, an Mch - Kt cu bao che bng tm alumi

Hình 4.11. NMXLCTR ti Aarhus Nord, an Mch - Kt cu bao che bng kính



67
4.5. Gii thiu mt s NMXLCTR


a) NMXLCTR Danish, an Mch - Kt cu bao che bng pin mt tri



68



b) NMXLCTR Spittelau Fernwarme, Viên, Áo
Hình thc kin trúc và chi tit đc đáo



69

c) NMXLCTR Minato, Nht Bn
Hình thc kin trúc và các chi tit đc đáo



70



c) NMXLCTR Oshake, Nht Bn
Hình thc kin trúc và các chi tit đc đáo