Bài tập lớn quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại

Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN GIAO THÔNG
BỘ MÔN KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG
BÀI TẬP LỚN
“Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại”
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 1
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
MỤC LỤC
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 2
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
DANH MỤC BẢNG BIỂU
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 3
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
DANH MỤC CÁC HÌNH
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 4
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
MỞ ĐẦU
Môi trường ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống con người và tác động không nhỏ đến
môi trường xung quanh. Trong lịch sử phát triển loài người, chưa bao giờ Môi Trường và
điều kiện sống lại được quan tâm như những năm gần đây
Khi vấn đề Môi Trường đã trở thành sự thách thức đối với quá trình phát triển kinh
tế - xã hội nói riêng hay đối với quá trình tiến hóa của nhân loại nói chung thì cũng là lúc
người ta khẩn trương tìm kiếm những giải pháp nhằm giải quyết các vấn đề Môi Trường
bức bách được đặt ra.Tùy theo tình hình cụ thể của từng nơi, từng lúc, màu sắc của các
giải pháp này rất đa dạng. Đây là một trong những vấn đề hàng đầu mà hầu hết các nước
trên thế giới quan tâm và tập trung giải quyết, nhằm cân bằng hệ sinh thái, bảo vệ Môi

Trường sống trong lành cho con người trên thế giới.
Với tình hình như hiện nay, mỗi ngày ở khắp mọi nơi trên đất nước cũng như các
thành phố lớn đang thải ra những lượng rác khổng lồ.Chúng hầu hết được đem đến đến
các công trường và chôn xuống lòng đất với số tiền ngân sách chi ra để vận chuyển, xử lý
vô cùng lớn.Thử hình dung, mỗi ngày có hàng ngàn tấn rác đổ về các bãi chôn lấp, nếu
không được xử lý thì tình trạng môi trường sẽ ô nhiễm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức
khỏe người dân khu vực xung quanh. Tất cả mọi thứ được gom lại và chôn lấp, bãi chôn
lấp rác trở thành một nơi bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi một lượng nước rỉ rác khổng lồ có
hàm lượng ô nhiễm hữu cơ cao do đó vùng đất này gần như trở thành một vùng đất chết
nếu như không được quan tâm xử lý, khắc phục các yếu tố gây ô nhiễm.
Vì vậy, để góp phần xử lý một lượng lớn nước rỉ rác như trên thì cần phải có phương
pháp xử lý mang lại hiệu quả cao, đơn giản và ít tốn kém. Bài luận dưới đây phần nào cho
ta thấy các phương pháp/công nghệ tiên tiến được sử dụng phổ biến hiện nay trên Việt
Nam và thế giới.
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 5
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RỈ RÁC
Nước rỉ rác (còn gọi là nước rác) là nước bẩn thấm qua lớp rác của ô chôn lấp, kéo
theo các chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất ở dưới bãi chon lấp.
Sự có mặt của nước rác trong bãi chôn lấp rác có cả mặt tích cực lẫn mặt tiêu cực
cho hoạt động của bãi rác.Nước rất cần cho một số quá trình hóa học và sinh học xảy ra
trong bãi chôn lấp để phân hủy rác.Mặt khác, nước có thể tạo ra xói mòn trên tầng đất nén
và có những vấn đề lắng đọng trong dòng nước mặt chảy qua.Nước rác có thể chảy vào
các tầng nước ngầm và các dòng nước sạch và từ đó gây ô nhiễm đến nguồn nước
uống.Vì vậy, vấn đề cần quan tâm khi thiết kế, xây dựng cho hoạt động của một bãi chon
lấp là kiểm soát nước rác.
Quá trình hình thành nước rác: Nước rác được hình thành khi nước thấm vào ô chôn
lấp. Nước có thể thấm vào rác theo một số cách sau đây:
- Nước có sẵn và tự hình thành khi phân hủy rác hữu cơ trong bãi chôn lấp;

- Mực nước ngầm có thể dâng lên vào các ô chôn rác;
- Nước có thể rỉ vào qua các cạnh (vách) của ô rác;
- Nước từ các khu vực khác chảy qua có thể thấm xuống ô chôn rác;
- Nước mưa xuống khu vực chôn lấp rác trước khi được phủ đất và trước khi ô rác
đóng lại;
- Nước mưa rơi xuống khu vực bãi chôn lấp sau khi ô rác đầy (ô rác được đóng
lại).
Nước có sẵn trong rác thải là nhỏ nhất. Nước từ những khu vực khác chảy qua bãi
chôn lấp cần phải thu gom bằng hệ thống thoát nước. Hệ thống thoát nước không chỉ bảo
vệ những khu vực chôn lấp rác khỏi bị xói mòn trong thời gian hoạt động mà còn tiêu
thoát lượng nước thừa ngấm vào các ô rác và tạo ra nước rác.Nước mưa là không có cách
nào để ngăn chặn không cho chảy vào ô rác.Có thể hạn chế được lượng nước mưa ngấm
vào ô rác bằng cách trồng thảm thực vật sau khi bãi đã đóng.
Thành phần của nước rác: Việc tổng hợp và đặc trưng hóa thành phần nước rác là rất
khó vì một loạt các điều kiện tác động lên sự hình thành của nước rác. Thời gian chôn lấp,
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 6
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
khí hậu, mùa, độ ẩm của bãi rác, mức độ pha loãng với nước mặt và nước ngầm và loại
rác chôn lấp, tất cả đều tạo nên thành phần của nước rác. Độ nén, loại và độ dày của
nguyên liệu phủ trên cùng cũng tác động lên thành phần của nước rác. Các số liệu tiêu
biểu về thành phần và tính chất nước rác từ bãi chôn lấp mới và lâu năm được trình bày ở
bảng sau:
Bảng 1.: Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rác bãi chôn lấp
mới và lâu năm[1]
Thành phần
Bãi mới (dưới 2 năm) Bãi lâu
năm(trên 10
năm)
Khoảng Trung bình

Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD
5
), mg/l
Tổng lượng carbon hữu cơ (TOC), mg.l
Nhu cầu oxy hóa học (COD), mg/l
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS), mg/l
Nito hữu cơ, mg/l
Amoniac, mg/l
Nitrat, mg/l
Tổng lượng photpho, mg/l
Othophotpho, mg/l
Độ kiềm theo CaCO
3
pH
Canxi, mg/l
Clorua, mg/l
Tổng lượng sắt, mg/l
Sunphat, mg/l
2000 – 20000
1500 – 20000
3000 – 60000
200 – 2000
10 – 800
10 – 800
5 – 40
5 – 100
4 – 80
1000 – 10000
4,5 – 7,5
50 – 1500

200 – 3000
50 – 1200
50 – 1000
10000
6000
18000
500
200
200
25
30
20
3000
6,0
250
500
60
300
100 – 200
80 – 160
100 – 500
100 – 400
80 – 120
20 – 40
5 – 10
5 – 10
4 – 8
200 – 1000
6,6 – 7,5
50 – 200

100 – 400
20 – 200
20 – 50
Như vậy, sự hình thành khí và nước rác trong quá trình chôn lấp là những mối quan
tâm lớn trong công tác vận hành và quản lý các bãi chôn lấp ở các đô thị.
Thành phần của nước rác thay đổi theo các giai đoạn khác nhau của quá trình phân
hủy sinh học. Sau giai đoạn háo khí ngắn (một vài tuần), tiếp đến là hai giai đoạn phân
hủy: giai đoạn phân hủy yếm khí tùy tiện tạo ra axit và giai đoạn phân hủy yếm khí tuyệt
đối tạo ra khí metan.
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 7
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
Trong giai đoạn tạo axit các hợp chất đơn giản được hình thành như axit béo, amino
axit và carboxylic axit. Giai đoạn axit có thể kéo dài vài năm sau khi chôn lấp, phụ thuộc
vào bản chất không đồng nhất của rác. Đặc trưng của nước rác trong giai đoạn này:
- Nồng độ cao các axit béo dễ bay hơi;
- pH nghiêng về tính axit;
- BOD cao;
- Tỉ lệ BOD/COD cao;
- Nồng độ NH
4
và nito hữu cơ cao.
Trong giai đoạn tạo metan, vi khuẩn tạo khí metan là nổi trội nhất. Chúng thay thế
các axit bằng các sản phẩm cuối cùng là khí metan và cacbonic.Giai đoạn tạo thành khí
metan có thể tiếp tục đến 100 năm sau hoặc lâu hơn nữa. Đặc trưng chất lượng cửa nước
rác trong giai đoạn này:
- Nồng độ cao các axit béo dễ bay hơi rất thấp;
- pH trung hòa/kiềm;
- BOD thấp;
- Tỉ lệ BOD/COD thấp;

- Nồng độ NH
4
cao.
Dự đoán khối lượng rác: Khối lượng rác và đặc tính địa chất của tầng đất nằm dưới
đáy bãi là những yếu tố chính, quyết định khả năng pha loãng tự nhiên các chất ô nhiễm
trong nước rác trước khi các chất này chảy đến nguồn nước ngầm. Việc dự báo nước rác
tạo thành được dựa vào “Phương pháp cân bằng nước”. Sơ đồ cân bằng nước thể hiện ở
hình sau:
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 8
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
Hình 1.: Sơ đồ cân bằng nước
Phương trình cân bằng nước có thể biểu diễn như sau:
W W W ( )
W W W W W W W W
S S TS CM A LG V E B L
S

∆ = + + + − − − +
Trong đó:
WS
S∆
= Lượng nước tích trữ trong rác ở bãi rác (kg/m
3
)
W
W
S
= Độ ẩm ban đầu của rác thải (kg/m
3

)
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 9
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
W
W
T
= Độ ẩm ban đầu của bùn từ trạm xử lý (kg/m
3
)
W
CM
= Độ ẩm ban đầu của vật liệu phủ (kg/m
3
)
W
A
= lượng nước thấm từ phía trên (nước mưa) (kg/m
3
)
W
LG
= Lương nước thất thoát trong quá trình hình thành khí thải (kg/m
3
)
W
W
V
= Lương nước thất thoát do bay hơi theo khí thải (kg/m
3

)
W
E
= Lương nước thất thoát do quá trình hơi hóa bề mặt (kg/m
3
)
( )
W
B L
= Lượng nước thoát ra từ phía đáy bãi rác (kg/m
3
)
Trên cơ sở của phương trình cân bằng nước, các số liệu về lượng mưa, dộ bốc hơi,
hệ số giữ nước của rác sau khi nén trong bãi rác, lượng rác rò rỉ có thể tính theo mô hình
vận chuyển một chiều của nước rò rỉ xuyên qua rác nén và đất bao phủ như sau:
1 2
.(W W ) [P.(1 - R) - E].AQ M= − +
Trong đó:
Q: là lưu lượng nước rò rỉ sinh ra trong bãi rác(m
3
/ngày);
M: khối lượng rác trung bình ngày(t/ngày);
W
2
: độ ẩm của rác sau khi nén (%);
W
1
: độ ẩm của rác trước khi nén (%);
P: lượng mưa ngày trong tháng lớn nhất (mm.ngày);
SVTH: Vũ Hồng Lan

Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 10
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
R: hệ số thoát nước bề mặt, lấy theo bảng1.2;
E: lượng nước bốc hơi lấy bằng 5mm.ngày (thường 5-6mm/ngày)
Bảng 1.: Hệ số thoát nước bề mặt đối với các loại đất phủ
Loại đất trên bề mặt Hệ số thoát nước bề mặt
Đất pha cát, độ dốc 0 – 2%
Đất pha cát, độ dốc 2 – 7%
Đất pha cát, độ dốc >7%
Đất chặt, độ dốc 0 – 2%
Đất chặt, độ dốc 2 – 7%
Đất chặt, độ dốc >7%
0,05 – 0,10
0,10 – 0,15
0,15 – 0,20
0,13 – 0,17
0,18 – 0,22
0,25 – 0,35
Hệ thống thu gom nước rác: Khi sử dụng lớp chống thấm, nước rác sẽ được giữ
trong bãi chôn lấp và phải được thu đi nếu không nó sẽ chảy tràn ra các cạnh của lớp
chống thấm. Bãi chôn lấp rác thải hợp vệ sinh cần phải có một hệ thống thu gom nước rác
từ đáy ô chôn lấp và được tập trung dẫn về nơi xử lý trước khi xả ra ngoài. Hệ thống thu
gom này bao gồm: Tầng thu gom nước rác và mạng lưới ống thu gom.
- Tầng thu gom nước rác được đặt ở trên đáy và thành ô chôn lấp và nằm trên tầng
chống thấm của đáy ô chôn lấp hoặc trên màng tổng hợp chống thấm tùy theo
từng trường hợp. Tầng thu gom nước rác phải có chiều dày ít nhất 50cm với
những đặc tính như sau:
+ Có ít nhất 5% khối lượng hạt có kích thước ≤ 0,075mm;
+ Có hệ thống thấm tối thiểu bằng 1.10
-2

cm/s.
- Mạng lưới ống thu nước rác được đặt ở bên trong tầng thu gom nước rác như đã mô
tả ở trên phủ lên toàn bộ đáy ô chôn lấp. Mạng lưới đường ống thu nước rác này
phải đáp ứng các yêu cầu sau:
+ Có thành bên trong nhẵn và đường kính tối thiểu là 150mm;
+ Có độ dốc tối thiểu là 1%;
+ Lớp bọc bao quanh đường ống thu gom nước rác bao gồm: một lớp đất có độ
hạt ít nhất 5% khối lượng hạt là hạt có đường kính 0,075 mm hoặc một màng
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 11
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
lọc tổng hợp có hiệu quả lọc tương đương để ngăn sự di chuyển các hạt quá
mịn xuống hệ thống thu gom sao cho nước rác tự chảy nhanh nhất xuống hệ
thống thu gom.
Việc thiêt kế hệ thống thu gom nước rác phụ thuộc vào những đặc trưng của nước
rác phụ thuộc vào những đặc trưng của nước rác phải tuân thủ theo các nguyên tắc cơ bản
sau:
- Hệ thống thu gom nước rác phải được thiết kế và lắp đặt để hạn chế khả năng tích
tụ nước rác ở đáy ô chôn lấp. Thông thường, khi sử dụng lớp chống thấm, nước
rác sẽ được giữ trong bãi chôn lấp và phải được thu đi nếu không nó sẽ chảy tràn
ra các cạnh của lớp chống thấm. Việc thiết kế hệ thống thu gom nước rác phụ
thuộc và những đặc trưng của bãi chôn lấp nhưng có thể tuân thủ theo các hướng
dẫn chung như sau:
+ Hệ thống thu gom phải đủ lớn để có thể vận chuyển nước rác ra khỏi bãi. Điều
này liên quan nhiều đến số lượng ống và khoảng cách đặt ống.
+ Hệ thống thu gom nước rác phải được thiết kế và lắp đặt để hạn chế khả năng
tích tụ nước rác ở đáy ô chôn lấp và phải có độ dốc tối thiểu 1%.
- Hệ thống thu gom phải có khả năng làm sạch vì chúng rất dễ bị kín. Thường
thường, người ta sử dụng những ống được đục lỗ từ 15 – 20 cm có độ bền vững
về mặt cấu trúc khi đặt ở bất cứ độ sâu nào trong bãi chôn lấp. Nếu hệ thống thu

gom này được đặt sâu trong bãi chôn lấp có nén ép thì phải sử dụng ống dày hơn
và phải thực hiện kỹ thuật làm đệm ống đặc biệt để tránh vỡ ống dưới áp suất lớn.
Hình dạng chung nhất của hệ thống thu gom nước rác là chạy vòng quanh chu vi
của bãi chôn lấp nhằm hạn chế dòng chảy đi khỏi bãi chôn lấp sau này và sau đó
hệ thống này chạy chéo nhau bên trong bãi chôn lấp với đủ đường ống để đưa
dòng nước rác lớn nhất ra khỏi bãi. Sơ đồ điển hình của hệ thống thu gom nước
rác được thể hiện ở hình1.2. Các phương án bố trí đường ống thu gom nước rác
được thể hiện ở hình 1.3.
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 12
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
Hình 1.: Sơ đồ điển hình của hệ thống thu gom nước rác
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 13
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
Hình 1.: Các phương án bố trí đường ống thu gom nước rác
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 14
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
Xử lý nước rác: Để lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp, trước hết phải có được các số
liệu về thành phần và tính chất của nước rác. Các thành phần của nước rác cần phải được
xác định khi thiết kế trạm xử lý theo bảng1.3.
Bảng 1.: Các thành phần của nước rác cần được xác định khi thiết kế trạm xử lý
nước rác [2]
Thành phần nước rác Mức độ cần thiết
BOD
5
, cặn lơ lửng (SS), COD,
NH
4

+
, Nito tổng số
Rất cần thiết khi lập các thông số ban đầu để thiết
kế và chọn công nghệ xử lý
pH, Coliform
Yêu cầu đối với các công trình xử lý để đạt chất
lượng của dòng xả theo tiêu chuẩn quy định
Fe
2+
, Mn
2+
, các kim loại nặng,
màu, mùi
Không nhất thiết phải xem xét khi thiết lập các
thống số thiết kế vì những chất này sẽ được khử
trong quá trình xử lý các thành phần khác
Quá trình xử lý sơ bộ: Thông thường là các song chắn rác, hố lắng sơ bộ, ở quá trình
này pH của nước rác thường từ 6,0 – 8,0, tuy nhiên giá trị của pH có thể thay đổi tùy
thuộc vào thành phần của rác và tính chất của nền đất.
Quá trình xử lý sinh học: Ở quá trình này, BOD, COD và các hợp chất của nito sẽ
được giảm. Các công trình thường được sử dụng là bể aerotank, hồ thổi khí, đĩa lọc sinh
học, bể lọc sinh học…Tóm tắt cơ chế khử BOD trong nước rác được trình bày ở bảng 1.4.
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 15
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
Bảng 1.: Tóm tắt phương pháp khử BOD trong nước rác
Nguyên tắc
Xử lý sinh học
Hấp phụ carbon hoạt
tính

Tuyển nổi
Phân hủy sinh học các
chất bẩn hữu cơ bởi hoạt
động của các vi sinh vật
Hấp phụ các chất hữu
cơ hòa tan bởi các hạt
carbon hoạt tính
Tuyển nổi và tách các
chất lơ lửng và các
chất hữu cơ hòa tan
Ứng dụng
Giảm hàm lượng BOD
trong nước rác ở nồng độ
cao. Hiệu suất > 90%
Giảm hàm lượng
BOD trong nước rác
ở nồng độ thấp
Sử dụng khi nồng độ
SS trong nước rác rất
cao
Quá trình hóa – lý: Quá trình này chủ yếu khử COD, độ màu, lượng cặn lơ lửng,
kim loại nặng và Coliform. Các phương pháp ứng dụng bao gồm đóng rắn, lắng, hấp phụ
carbon hoạt tính và hóa học. Tóm tắt cơ chế khử kim loại nặng trong nước rác được trình
bày ở bảng 1.5. Tóm tắt cơ chế khử kim loại nặng trong nước rác được trình bày ở bảng
1.6.
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 16
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
Bảng 1.: Tóm tắt phương pháp khử COD và độ màu trong nước rác
Nguyên

tắc
Xử lý keo tụ
Hấp phụ carbon
hoạt tính
Xử lý sinh học Ozon hóa
Phân hủy sinh học
các chất bẩn hữu
cơ bởi hoạt động
của các vi sinh vật
Hấp phụ các chất
hữu cơ hòa tan
bởi các hạt
carbon hoạt tính
Phân hủy sinh
học các chất bẩn
hữu cơ bởi hoạt
động của các vi
sinh vật
Tuyển nổi và
tách các chất lơ
lửng và các
chất hữu cơ hòa
tan
Ứng
dụng
Giảm hàm lượng
BOD trong nước
rác ở nồng độ cao.
Hiệu suất > 90%
Giảm hàm lượng

BOD trong nước
rác ở nồng độ
thấp
Giảm hàm
lượng BOD
trong nước rác ở
nồng độ cao.
Hiệu suất > 90%
Sử dụng khi
nồng độ SS
trong nước rác
rất cao
Bảng 1.: Tóm tắt phương pháp khử kim loại nặng trong nước rác
Nguyên tắc
Xử lý keo tụ (kiềm)
Hấp phụ carbon hoạt
tính
Keo tụ bằng chất
hoạt tính
Tạo ra dạng hidroxit của
kim loại sau đó lắng
(môi trường kiềm)
Hấp phụ các ion kim loại
hòa tan bởi các hạt
carbon hoạt tính
Tách ion kim loại
khỏi nước rác sau
lắng
Ứng dụng
Thích hợp với nước rác

có nồng độ đâm đặc
Giá thành xử lý cao,
thich hợp khử kim loại
trong nước rác có nồng
độ thấp
Sử dụng khi nồng
độ SS trong nước
rác rất cao
CHƯƠNG II: CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC
2.1. Công nghệ xử lý nước rỉ rác trên thế giới
a. Đức
Một trong những công nghệ xử lý nước rỉ rác của Đức được tham khảo là công nghệ
kết hợp giữa 3 quá trình: sinh học, cơ học và hóa học. Bước đầu tiên trong công nghệ xử
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 17
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
lý là áp dụng các quá trình nitrat hóa và khử nitrat để loại bỏ nitơ, bên cạnh đó bể lắng
được áp dụng với mục đích lắng các bông cặn từ quá trình sinh học và để giảm ảnh hưởng
của chất rắn lơ lửng đến quá trình oxy hóa bằng ozone bể lọc được áp dụng để loại bỏ một
phần độ màu của nước rỉ rác và xử lý triệt để cặn lơ lửng. Phần chất hữu cơ khó phân hủy
sinh học còn lại sau quá trình khử nitơ được oxy hóa với ozone nhằm cắt mạch các chất
hữu cơ khó phân hủy sinh học thành các chất có khả năng phân hủy sinh học làm tăng
hiệu quả xử lý cho quá trình sinh học phía sau và khoáng hóa một phần chất hữu cơ tạo
thành CO
2
và H
2
O. Sau bể oxy hóa bằng ozone các thành phần hữu cơ có khả năng phân
hủy sinh học được tiếp tục loại bỏ trong bể tiếp xúc sinh học quay.Bể lọc là bước cuối
cùng của dây chuyền xử lý với mục đích loại bỏ các cặn lơ lửng từ bể tiếp xúc sinh học

quay, sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác ở miền Bắc nước Đức được trình bày trong Hình
2.1 (công nghệ 1). Với quy trình xử lý trên các thành phần ô nhiễm chính trong nước rỉ
rác như COD, NH
4+
, và AOX (absorbable organic halides)sau quá trình xử lý đạt tiêu
chuẩn xả vào nguồn tiếp nhận, nồng độ các chất ô nhiễm sau mỗi công đoạn xử lý được
trình bày trong bảng 2.1.
Công nghệ xử lý nước rỉ rác ở miền Bắc nước Đức:
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 18
Nước rỉ rác
Nguồn tiếp nhận
LọcBể tiếp xúc sinh học
Oxy hóa với OzoneLọcLắng
Khử nitrat
Nitrat hóa
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
Hình 2.: Công nghệ xử lý nước rỉ rác của Đức
Bảng 2.: Nồng độ nước rỉ rác trước và sau xử lý (công nghệ 1) và giới hạn cho
phép xả vào nguồn tiếp nhận theo tiêu chuẩn của Đức đối với nước rỉ rác
Thông số Đơn vị Đầu vào Ra khử Ra oxy Ra sinh học
Nồng độ giới
hạn
COD mg/l 2.600 900 130 70 200
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 19
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
NH
4
mg/l 1.100 0,3 70

AOX μg/l 2.500 1500 160 90 5
Nguồn [3]
Hình 2.: Nồng độ các chất ô nhiễm sau các công đoạn xử lý
Với thành phần nước rỉ rác đầu vào có nồng độ COD thấp, AOX, NH
4+
cao dây
chuyền công nghệ kết hợp giữa sinh học, hóa học và cơ học là hợp lý. Sau bước nitrate
hóa và khử nitrate, hiệu quả xử lý khử nitơ đạt cao nhất 99.9%, hiệu quả khử COD đạt
65%, và AOX đạt hiệuquả 40%. Mục đích chính của quá trình oxy hóa là oxy hóa các hợp
chất hữu cơ khó/không cókhả năng phân hủy sinh học, hai thành phần được khử chính
trong quá trình oxy hóa là COD và AOX với hiệu quả là 85% và 91%, kết quả cho thấy
trong bước oxy hóa các hợp chất AOX được xử lý triệt để hơn. Đối với công đoạn xử lý
sinh học bằng bể sinh học lọc tiếp xúc hiệu quả xử lý không cao, COD chỉ đạt 46% và
AOX đạt 43% số liệu phù hợp với tính chất của nước rỉ rác là khó phân hủy. Tuy nhiên,
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 20
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
công nghệ được áp dụng có chi phí vận hành cao do sử dụng ozone và công đoạn nitrate
hóa và khử nitrate đòi hỏi năng lượng cao.
Quy trình xử lý nước rỉ rác của Đức kết hợp sinh học và hóa lý:
Hình 2.: Công nghệ xử lý nước rỉ rác
Một công nghệ khác cũng được áp dụng tại miền Bắc nước Đức để xử lý nước rỉ rác
của BCL đã được vận hành trong thời gian dài (từ năm 1993), công nghệ áp dụng xử lý
nước rỉ rác bao gồm công đoạn khử ammonium bằng phương pháp sinh hóa truyền thống
với hai quá trình nitrate hóa và khử nitrate, ammonium sẽ được nhóm vi sinh vật
nitrosomonas oxy hóa thành nitrite và nitrite tiếp tục được nhóm vi sinh vật nitrobacter
oxy hóa thành nitritate và khí nitơ tự do, hiệu quả khử nitơ đạt 99.9% và COD đạt 45%
trong giai đọan này. Bể lắng được ứng dụng để tách các bông bùn từ bể sinh học, các chất
hữu cơ còn lại sau quá trình khử nitơ chỉ là các chất khó/không có khả năng phân hủy
sinh học, do đó phương pháp hóa lý, cụ thể là quá trình hấp phụ bằng than hoạt tính được

SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 21
Nước rỉ rác
Nitrat hóa
Khử nitrat
Bể lắng
Than hoạt tính
Tạo bông / kết tủa
Bể tiếp xúc sinh học
Trung hòa
Nguồn tiếp nhận
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
áp dụng, tạo bông và kết tủa là bước tiếp theo sau công đoạn hấp phụ, trong giai đoạn này
hiệu quả xử lý COD đạt 86% và AOX đạt 87%. Trung hòa là công đoạn cuối của dây
chuyền xử lý nước rỉ rác tại BCL.Với dây chuyền công nghệ kết hợp các quá trình sinh
học, hấp phụ và keo tụ nồng độ của các chất ô nhiễm chính sau xử lý đều đạt nồng độ giới
hạn.
Bảng 2.: Nồng độ nước rỉ rác trước và sau xử lý (công nghệ 2) và giới hạn cho
phép xả vào nguồn tiếp nhận của Đức đối với nước rỉ rác sau xử lý
Thông số Đơn vị Đầu vào Đầu ra sinh học Ra cuối cùng Nồng độ giới hạn
COD mg/l 1.506 700 94 200
NH
4
mg/l 597 0,26 0,09 70
AOX μg/l 1.450 - 182 500
Nguồn [3]
Hình 2.: Quy trình xử lý nước rỉ rác của Đức kết hợp sinh học và hóa lý
b. Hàn Quốc
Công nghệ xử lý nước rỉ rác của một số BCL ở Hàn Quốc cũng giống như ở Đức là
áp dụng quá trình sinh học (kị khí, nitrate hoá và khử nitrate) và quá trình xử lý hóa lý

SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 22
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
(keo tụ hai giai đoạn được ứng dụng nhằm loại bỏ các chất hữu cơ khó/không có khả năng
phân hủy sinh học), sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Sudokwon Hàn Quốc,
công suất 3.500 – 7.500m
3
/ngày được trình bày trong Hình 2.5.
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 23
Nước rỉ rác
Bể ổn định
Thiết bị phân hủy kỵ khí
Nitrat hóa
Khử nitrat
Bể keo tụ 1
Bể keo tụ 2
Nước rỉ rác sau xử lý
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
Nguồn [4]
Hình 2.: Công nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Sudokwon Hàn Quốc
Công nghệ xử lý nước rỉ rác ở Hàn Quốc bao gồm hai công trình chính: quá trình xử
lý sinh học (quá trình phân hủy sinh học kị khí và quá trình khử nitơ) và quá trình hóa lý.
Trong giai đoạn đầu vận hành BCL (1992) quá trình phân hủy kị khí là một công đoạn cần
thiết để xử lý các chất hữu cơ có nồng độ cao như nước rỉ rác phát sinh trong giai đoạn
đầu vận hành bãi chôn lấp, đến năm 2004, do sự giảm tải trọng chất hữu cơ sau 12 năm
hoạt động (1992-2004) nên hiện tại quá trình phân hủy kị khí được thay thế bằng quá
trình sinh học bùn hoạt tính lơ lửng.
Quá trình sinh học bùn hoạt tính lơ lửng được áp dụng trong công nghệ này là
MLE(Modified Ludzack Ettinger), công nghệ MLE chủ yếu để xử lý nitơ trong nước rỉ

rác và gồm hai quá trình chính: quá trình nitrate hóa và quá trình khử nitrate, theo công
nghệ MLE nước được tuần hoàn trong bể anoxic với tỷ lệ tuần hoàn là 600% (100% tuần
hoàn trong bể khử nitrate và 500% tuần hoàn từ bể lắng). Đối với quá trình nitrate hóa
(oxy hóa ammonia) nước rỉ rác được lưu trong bể 6,3 ngày, vi khuẩn chuyển hóa
ammonia thành nitrite và nitrate. Sau giai đoạn nitrate hóa, nước rỉ rác được chuyển sang
giai đoạn khử nitrat, khi đó vi khuẩn chuyển hóa nitrate chuyển nitrate thành nitơ tự do,
trong giai đoạn này nước rỉ rác được lưu trong 2,5 ngày.
Quá trình hóa lý là bước thứ hai được thực hiện tiếp theo sau quá trình sinh học để
được xử lý triệt để các thành phần ô nhiễm trong nước rỉ rác, quá trình xử lý hóa lý bao
gồm hai bậc với sử dụng hóa chất keo tụ là FeSO
4
. Thành phần chất ô nhiễm trong nước rỉ
rác tại BCL Sudokwon Hàn Quốc cho thấy nồng độ COD đầu vào trạm xử lý không cao
dao động trong khoảng dưới đây:
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 24
Bài tập lớn môn Quản lý chất thải rắn và chất thải nguy hại
Bảng 2.: Nồng độ các chất ô nhiễm trước và sau xử lý
Thông số Trước xử lý Sau xử lý
COD (mg/l) 2.200 – 3.600 220 – 300
BOD (mg/l) 700 – 1.600 -
Nitơ tổng (mg/l) 1.300 – 2.000 54 – 240
N-NH4+ (mg/l) 1.200 – 1.800 1 – 20
Độ màu - 171
Nguồn [4]
Với tính chất nước rỉ rác của BCL Hàn Quốc có tỉ lệ BOD/COD khoảng 0,3 – 0,4;
Hàn Quốc cũng đã áp dụng phương pháp sinh học kết hợp hóa lý để xử lý chất hữu cơ và
nitơ có trong nước rỉ rác. Kết quả cho thấy bể oxy hóa amonium hoạt động rất hiệu quả,
nồng độ ammonium được xử lý đến 99% (N-NH
4+

đầu ra dao động khoảng 1 – 20mg/l),
tuy nhiên tổng nitơ đầu ra có khi lên đến 240mg/l. Kết quả chứng minh rằng với nồng độ
ammonium cao (2.000mg/l) thì phương pháp khử nitơ bằng phương pháp truyền thống
không đạt hiệu quả cao là do sự ức chế của các vi khuẩn nitrosomonas và nitrobacter.
Trong công nghệ xử lý nước rỉ rác của BCL Sudokwon Hàn Quốc, sau quá trình xử
lý sinh học quá trình keo tụ và oxy hóa bằng Fenton được áp dụng và vận hành khá thành
công từ tháng 3 năm 2000 đến tháng 11năm 2003, nồng độ COD đầu ra dao động trong
khoảng 200 – 300 mg/l. Tuy nhiên trong quá trình vận hành có hiện tượng bông cặn nổi
lên, dẫn đến độ màu sau xử lý cao. Do đó từ tháng 12 năm 2003 cho đến nay công nghệ
xử lý nước rỉ rác của BCL Sudokwon đã thay quá trình keo tụ - Fenton bằng quá trình keo
tụ 2 bậc. Số liệu cho thấy hiệu quả xử lý COD hầu như tương tự nhau đối với cả hai quá
trình, hiệu quả khử độ màu của quá keo tụ hai bậc cao hơn (171 Pt-Co) quá trình oxy hóa
(232 Pt-Co).Kết quả cũng cho thấy đối với các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học còn lại
trong nước rỉ rác thì oxy hóa bằng Fenton không thực hiện hoàn toàn.So sánh chi phí xử
lý của hai quá trình, chi phí xử lý của quá trình keo tụ-oxy hóa Fenton cao hơn 120 won
(1.920 đồng) so với chi phí của quá trình keo tụ 2 bậc.
SVTH: Vũ Hồng Lan
Lớp: Kĩ thuật môi trường GT – K55 Page 25