thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho trạm trung chuyển

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải, khí thải & vạch tuyến thoát nước trạm trung chuyển rác công suất 20T/ngày
CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Quận 5 là vò trí cửa ngõ phía Tây thành phố Hồ Chí Minh, nên thường xuyên có
khách trong và ngoài nước đi ngang qua hoặc ghé thăm. Quận 5 cũng là nơi có nhiều
chợ đầu mối lớn, nhiều bệnh viện lớn, nhiều trường học lớn và nhiều nhà hàng lớn.
Từ lâu, Quận Ủy và Ủy Ban Nhân Dân Quận đã thể hiện mối quan tâm về cải thiện
môi trường để nâng cao mức sống người dân và thu hút đầu tư.
Tuy nhiên, do đất hẹp, dân đông cùng với lượng khách vãng lai lớn nên công tác
giữ gìn môi trường rất khó khăn, phức tạp. Riêng trong lónh vực vệ sinh, hoạt động
thu gom rác hầu như toàn bộ phải thao tác ngoài đường phố.
Từ nỗi bức xúc của người dân, nỗi vất vã của công nhân vệ sinh, cùng với nhu
cầu của khách vãng lai; trong nhiều năm qua, các cấp lãnh đạo của Quận đã hết lòng
tìm kiếm mặt bằng và đôn đốc lực lượng vệ sinh tìm kiếm mô hình thích hợp, hiện
đại hơn để thực hiện công tác vệ sinh, giữ gìn môi trường sống tốt hơn.
Với sự quan tâm của chính quyền Quận và đòa phương, một số khu nhà mới xây
đã bố nơi thu gom rác thuận tiện hơn; một số Đội, Tổ vệ sinh đã có mặt bằng ổn đònh
và dự án này ra đời không ngoài mục đích nâng cao chất lượng cuộc sống cho người
dân.
Trạm trung chuyển thuộc dự án này sẽ góp phần quan trọng giải quyết cấp
bách việc vận hành thu gom rác thay thế một phần cho trạm 350A Hàm Tử đã giải
toả cũng là bước thử nghiệm đầu tiên kết hợp với dự án “Phân loại rác tại nguồn” do
Thành phố xây dựng, trong đó có Quận 5 là một trong 5 Quận thực hiện thí điểm đặt
tại 417 Trần Phú.
Khi khảo sát và thiết kế trạm này, vò trí nằm trong khu vực dân cư, thuộc một
phần thửa 5 tờ thứ tư, BĐĐC Phường 7, Quận 5. Phía Bắc là đøng Trần Phú, nằm
đối diện nhà Tang Lễ Bệnh Viện Nguyễn Tri Phương; Phía Đông giáp chung cư 415
1
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải, khí thải & vạch tuyến thoát nước trạm trung chuyển rác công suất 20T/ngày
Trần Phú; phía Nam là khu dân cư cách con hẽm rộng 2,9 m và phía Tây là Trạm

Điện.
2
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 1: Mở đầu
Với mục tiêu hàng đầu là nâng cao chất lượng cuộc sống, nếu xây dựng trạm hở
như tại trạm 350A Hàm Tử thì khả năng phát tán mùi hôi là rất lớn. Do vậy xây dựng
trạm kín đã được yêu cầu từ chính quyền Quận 5 và Sở TNMT. Việc tiếp nhận rác
phải thực hiện trong nhà kín, có mái che, có quạt hút khí để xử lý và có hệ thống để
xử lý nước thải trước khi xả nước thải vào hệ thống cống chung, khu vực xung quanh
phải có cây xanh để chống bụi, khử mùi và chống ồn cho dân cư.
1.2. MỤC ĐÍCH
Với mục tiêu như vậy, vấn đề lựa chọn công nghệ thích hợp xử lý nước thải, và
mùi hôi phát sinh cho trạm trung chuyển đáp ứng yêu cầu kinh tế là hết sức cần
thiết.
1.3. PHẠM VI
Đối tượng thiết kế là nước ép rác, và mùi hôi phát sinh tại trạm trung chuyển
rác với công suất thiết kế 20 tấn rác/ngày, số 417 Trần Phú, Phường 7, Quận 5, TP.
HCM.
1.4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
1. Điều tra, khảo sát thu thập số liệu, tài liệu, quan sát và lấy mẫu đo đạc phân
tích các chỉ tiêu nước thải, khí thải tại trạm Trần Phú.
2. Phương pháp lựa chọn:
- Trên cơ sở động học của các quá trình xử lý cơ bản.
- Tổng hợp số liệu.
- Phân tích khả thi.
- Tính toán kinh tế
3
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải, khí thải & vạch tuyến thoát nước trạm trung chuyển rác công suất 20T/ngày
CHƯƠNG
2
TỔNG QUAN

2.1. TỔNG QUAN VỀ RÁC THẢI
2.1.1. Khái Niệm
Rác thải thu gom trong khu vực đô thò được gọi là chất thải rắn đô thò. Chất thải
rắn đô thò là vật chất mà người tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu vực đô thò mà
không đòi hỏi được bồi thường cho sự vứt bỏ đó và chúng được xã hội nhìn nhận như
là một thứ mà thành phố có trách nhiệm thu dọn.[4]
Thành phần của chất thải rắn đô thò là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thành
phần và tính chất nước ép rác tại các trạm trung chuyển. Do đó, cần có những hiểu
biết về nguồn gốc, thành phần, tốc độ phát sinh và vấn đề quản lý chất thải rắn đô
thò để dự đoán thành phần và tính chất của nước rác trạm trung chuyển.
Quản lý chất thải rắn (CTR) có thể đònh nghóa là việc kiểm soát sự hình thành,
thu gom, vận chuyển, lưu trữ, tái sử dụng, tái sinh và đổ bỏ CTR sao cho vẫn đảm
bảo tốt nhất về sức khỏe cộng đồng, hiệu quả kinh tế, kỹ thuật, mỹ quan và các vấn
đề môi trường khác.
Một cách tổng quát, các hợp phần chức năng của một hệ thống quản lý CTR
được minh họa ở hình 2.1.
Việc quản lý CTR ở đô thò phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Phải thu gom và vận chuyển hết chất thải.
- Thu gom, xử lý có hiệu quả với chi phí nhỏ nhất.
- Đảm bảo sức khỏe của người lao động trực tiếp tham gia xử lý chất thải.
- Ứng dụng các tiến bộ khoa học và kỹ thuật nhằm thu gom, xử lý hiệu quả.
- Đào tạo đội ngũ cán bộ có đầy đủ kiến thức và kinh nghiệm trong vấn đề
quản lý CTR.
4
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
Hình 2.1. Hệ thống quản lý CTR
2.1.2 Nguồn Gốc Chất Thải Rắn
Nguồn gốc, thành phần và tốc độ phát sinh của CTR là cơ sở quan trọng để thiết
kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất chương trình quản lý CTR.
 CTR đô thò phát sinh chủ yếu từ các nguồn sau:

- Từ khu dân cư (chất thải sinh hoạt).
- Từ các khu thương mại.
- Từ các cơ quan, bệnh viện, trường học…
- Từ các công trình xây dựng.
- Từ các dòch vụ công cộng.
- Từ các nhà máy xử lý.
- Từ các nhà máy công nghiệp.
- Từ các hoạt động nông nghiệp.
Nguồn phát sinh
CTR
Phân loại, lưu trữ
tại nguồn
Thu gom
(hẻm và đường phố)
Tách, tái chế và
xử lý
Chôn lấp
Trung chuyển và
vận chuyển
5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
 CTR có thể phân loại theo các cách sau:
 Theo vò trí hình thành: rác trong nhà, ngoài nhà, trên đường phố…
 Theo thành phần vật lý và hóa học: phân biệt dựa trên thành phân vô cơ,
hữu cơ, kim loại, phi kim, da, giẻ vụn, cao su, chất dẻo, gỗ…
 Theo bản chất nguồn tạo thành:
-
CTRSH: là chất thải liên quan đến hoạt động của con người, nguồn tạo
thành chủ yếu từ các khu dân cư, các cơ quan, trường học, trung tâm
thương mại…

-
CTR công nghiệp: các phế thải từ nguyên liệu trong quá trình sản xuất,
phế thải trong các quá trình sản xuất bao bì, hóa chất…
-
CTR từ nông nghiệp: chất thải và mẫu thừa từ các hoạt động nông
nghiệp như trồng trọt, thu hoạch các loại cây trồng…
-
CTR từ xây dựng: là các phế thải như đất đá, bê tông, gạch, xà bần…
 Theo mức độ nguy hại:
-
CTR nguy hại: gồm các hóa chất dễ gây cháy nổ, độc hại, chất phóng
xạ, chất oxy hóa…
-
Chất thải y tế nguy hại: các loại bông băng, nẹp dùng trong khám
bệnh, gạc, các mô bò cắt, các chất thải phóng xạ…
-
Chất thải không nguy hại: là những loại chất thải không chứa các chất
và các hợp chất có một trong các đặc tính nguy hại trực tiếp hoặc tương
tác thành phần. Trong CTRĐT thì chất thải không độc hại chiếm tỷ lệ
lớn nhất.
CTR tập trung về các trạm trung chuyển chủ yếu là CTR sinh hoạt (CTRSH).
2.1.3 Thành Phần Của Chất Thải Rắn Sinh Hoạt
Ở Việt Nam, tốc độ phát sinh rác thải tùy thuộc vào từng loại đô thò và dao động
từ 0,35 kg/người.ngày đến 0,80 kg/người.ngày.
6
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
Các số liệu nghiên cứu và thống kê cho thấy lượng CTR được thải ra tại TP.
HCM khoảng 4000 tấn/ngày, bình quân khoảng 0,5 – 1,2 kg/người.ngày
(CENTEMA, 2000). Tốc độ xả CTR tăng theo từng năm khoảng 15 – 20%.
Thành phần CTRSH tại trạm trung chuyển của TP. HCM như sau:

Bảng 2.1 Thành phần CTRSH tại các trạm trung chuyển
Thành phần % Khối lượng Độ ẩm (%) Độ tro (%)
Thực phẩm
Nylon
Cao su mềm
Cao su cứng
Gỗ
Mốp xốp
Giấy
Thủy tinh
Kim loại
Da
Xà bần
Sành sứ
Carton
Da
Lon đồ hộp
Pin
Bông gòn
Tre, rơm rạ, lá cây
Vỏ sò, xương động
vật
Bã sơn
Thừng đựng sơn
Mica
72,0 - 94,0
1,6 - 9,6,4
0,5 - 5,8
0,0 - 13,0
0,0 - 4,5

0,0 - 1,6
0,0 - 5,8
KĐK - 1,2
KĐK - 5,5
0,0 - 5,6
0,0 - 0,5
0,0 - 1,9
0,0 - 5,5
0,0 - 0,8
0,0 - 6,5
0,0 - 4,3
0,0 - 1,0
0,0
0,0-0,9
0,0
0,0 - 3,0
0,0 - KĐK
0,0 - KĐK
58,7 - 85,2
11,6 - 60,5
2,5 - 8,8
1,6 - 41,9
2,3 - 5,3
3,1 - 4,2
2,7 - 16,2
3,2 - 40,9
10,1 - 55,6
-
-
0,8

-
8,0 - 9,2
20,1 - 66,7
-
-
-
10,0
-
-
-
-
3,4 - 12,3
0,0
0,0
7,0 - 7,5
-
-
-
2,4 - 2,6
4,7 - 9,1
-
-
-
-
-
12,5 - 13,0
-
-
-
-

-
-
-
-
Độ tro (% trọng lượng khô);
KĐK: không đáng kể khi % theo khối lượng ướt < 0,5%.
7
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
(Nguồn: VITTEP, 2003)
Từ số liệu thống kê ở trên ta thấy, CTRSH tại TP. HCM có chứa một phần rất
lớn là thực phẩm (65 – 95%), độ ẩm 70 – 85%. Các thành phần hữu cơ dễ bò phân
hủy chiếm phần lớn, cho nên nước ép rác tại các trạm trung chuyển có hàm lượng
chất hữu cơ cao, dễ phân hủy sinh học.
Thành phần của CTRSH cũng rất đa dạng và thay đổi đáng kể tùy thuộc vào
các mùa trong năm, điều kiện khí hậu, kinh tế và nhiều yếu tố khác như tập quán, tái
sinh CTR, việc thu nhặt phế liệu… Thành phần CTR là yếu tố rất quan trọng trong
việc dự đoán đặc tính của nước rác tại các trạm trung chuyển. Do đó, cần có những
quan tâm cần thiết trong việc dự đoán sự thay đổi thành phần CTR.
2.2. HIỆN TRẠNG VỀ HỆ THỐNG THU GOM, TRUNG CHUYỂN VÀ
VẬN CHUYỂN RÁC TẠI TP. HCM
2.2.1. Phân loại
CTR tại TP.HCM được chia thành 4 loại chính là:
- Rác sinh hoạt,
- Rác xây dựng,
- Rác cơ sở y tế,
- Rác công nghiệp.
Mỗi loại rác có một qui trình thu gom, vận chuyển đặc trưng.
a. Rác sinh hoạt
Rác sinh hoạt được thu gom sơ cấp từ hộ dân ra các bô rác, điểm hẹn, bãi
chuyển tiếp… do lực lượng dân lập và các đơn vò quận huyện thực hiện. Thường quá

trình thu gom sơ cấp ở TP. HCM được thực hiện bằng những xe chở nhỏ, xe hai bánh
kéo bằng tay để thu gom rác và chở đến các bãi chứa chung hay những điểm chuyển
tiếp. Trong quá trình thu gom thứ cấp, rác sinh hoạt được chở từ các bô rác và điểm
hẹn đến trạm trung chuyển hay vận chuyển đi bãi chôn lấp để xử lý.
Rác sinh hoạt sau quá trình thu gom sẽ được vận chuyển về 2 khu xử lý là Tam
Tân – Củ Chi và Gò Cát – Hóc Môn để chôn lấp. Theo thống kê khối lượng rác về 2
8
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
đòa điểm trên xấp xỉ 5.000 tấn/ngày. Rác sinh hoạt hầu hết được thu gom vận chuyển
với tần suất 1 lần/ngày.
Đối với tuyến vận chuyển rác sinh hoạt đến các khu xử lý, xe hoạt động vào
đúng giờ qui đònh (từ 18h đến 6h); tuyến về các bô rác, trạm trung chuyển hay trạm
ép rác kín thì xe vận chuyển hoạt động cả ban ngày để lấy hết rác từ các điểm phát
sinh sớm nhằm bảo đảm vệ sinh môi trường đô thò.
b. Rác xây dựng
Rác xây dựng sẽ được thu gom và vận chuyển đến điểm hẹn quy đònh hoặc trạm
trung chuyển. Từ đây, rác xây dựng sẽ được đưa đến bãi rác Đông Thạnh (khối
lượng ước tính khoảng 1.000tấn/ngày).
c. Rác y tế
Hiện nay, công đoạn phân loại, thu chứa rác tạm tại các cơ sở y tế do Ngành Y
tế thực hiện; còn công đoạn thu gom, vận chuyển và tiêu hủy do Công ty Môi
Trường Đô Thò đảm trách.
Chất thải tại các cơ sở y tế được phân loại thành 2 phần như sau:
•
Rác sinh hoạt: được lưu chứa trong thùng 240 lít màu xanh; sau đó được xe
cơ giới của Công ty Môi Trường Đô Thò đưa đến trạm trung chuyển hoặc
khu xử lý rác sinh hoạt.
•
Rác y tế, bệnh phẩm: được lưu chứa trong thùng 240 lít màu cam rồi chuyển
sang xe chuyên dùng đưa đến lò đốt rác y tế Bình Hưng Hòa để tiêu hủy.

d. Rác công nghiệp
Với hơn 800 nhà máy lớn, 15.000 cơ sở sản xuất vừa và nhỏ, 30 cụm công
nghiệp, hơn 9000 nhà máy đang hoạt động trong 11 khu công nghiệp, 3 khu chế xuất
và một khu công nghệ cao, TP.Hồ Chí Minh mỗi ngày thải ra khoảng 1000 -1200 tấn
CTR công nghiệp, trong đó 120 – 150 tấn chất thải nguy hại.
Hiện nay TP. HCM chưa kiểm soát cũng như chưa có hệ thống thu gom vận
chuyển và xử lý cho loại rác này. Việc thu gom vận chuyển do các cơ sở tự giải
quyết theo 2 hướng:
9
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
•
Loại không thể tái chế (rác thải sinh hoạt và rác thải từ sản xuất): được cơ sở thu
gom và ký hợp đồng với các đơn vò vệ sinh môi trường để có biện pháp xử lý
thích hợp nhưng thường là đổ chung với rác sinh hoạt.
•
Loại có thể tái chế, tái sử dụng: được phân loại và bán cho các cơ sở sản xuất
nhằm tái chế.
2.2.2. Phương Thức Thu Gom, Vận Chuyển Rác Tại Tp. HCM
Thu gom chất thải là quá trình thu nhặt rác thải từ các nhà dân, các công sở hay
từ những điểm thu gom, chất chúng lên xe và chở đến đòa điểm xử lý, chuyển tiếp,
trung chuyển hay chôn lấp.
Hệ thống thu gom và vận chuyển của TP. HCM bao gồm các đội vận chuyển
của Công ty Môi trường Đô thò TP. HCM; các công ty, xí nghiệp, công trình đô thò
của 22 quận, huyện; hợp tác xã vận tải công nông; hệ thống thu gom CTR tư nhân và
một số dòch vụ thu mua các loại rác tái chế.
Rác từ nguồn phát sinh sẽ được thu gom vận chuyển đến một trong những thành
phần của hệ thống trung chuyển là điểm hẹn, bô rác và các trạm trung chuyển. Từ
điểm hẹn, bô rác, CTR sẽ được vận chuyển thẳng đến khu xử lý hoặc qua các trạm
trung chuyển, sau đó được đưa về các bãi chôn lấp của thành phố. Qui trình này được
thể hiện như hình 1.2.

Nguồn
phát sinh
Xe ép
nhỏ
Xe đẩy tay, xe ba
gác, thùng đựng rác
cố đònh và di động
Bô ép rác
kín
Điểm hẹn
Trạm trung
chuyển
Xe < 4 tấn
Xe > 4 tấn
Xe 2-7 tấn
Nhà máy xử lý,
bãi chôn lấp
Hình 2.2. Sơ đồ thu gom, trung chuyển và vận chuyển rác đô thò TP.HCM
10
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
2.2.2 Cơ Cấu, Thành Phần Hệ Thống Trung Chuyển
Các trạm chuyển tiếp được sử dụng để tối ưu hóa năng suất lao động của đội thu
gom và đội xe. Vò trí của các trạm trung chuyển phải phù hợp việc đảm bảo môi
trường. Các trạm chuyển tiếp còn có thể giảm lượng rác thải đưa đến bãi chôn lấp
chung của thành phố nhờ việc thu gom các vật liệu có khả năng tái chế ngay tại chỗ
bởi những người bới rác không chính thức và có tổ chức.
Trạm chuyển tiếp được đặt tại gần khu vực thu gom. Từ đây rác được chất lên
những xe tải lớn hơn để chuyển một cách kinh tế và hợp vệ sinh đến bãi rác xa hơn.

Các mục tiêu của trạm chuyển tiếp:

- Đón tiếp các xe thu gom rác thải một cách có trật tự;
- Xử lý các rác thải thành từng khối;
- Chuyển từng khối sang hệ thống vận chuyển hoạt động như một bộ phận
trung gian giữa hệ thống vận chuyển và các xe thu gom rác thải;
- Giảm thiểu sự lộn xộn và tác động của các hoạt động thu gom CTR đến môi
trường.
2.3.
TỔNG QUAN VỀ TRẠM TRẦN PHÚ
2.3.1 Giới Thiệu Chung Về Trạm

Tên cơ sở: TRẠM TRUNG CHUYỂN RÁC TRẦN PHÚ

Đòa chỉ: 417 Trần Phú, Phường 7, Quận 5. TP HCM.

Công suất: 20 tấn rác/ngày.
2.3.2 Hình Thức Thu Gom Và Vận Chuyển Chất Thải Rắn Sinh Hoạt
Tại hộ gia đình, chợ trường học, cơ sở sản xuất… Chất thải rắn sinh hoạt được
phân làm 2 loại: chất thải rắn sinh hoạt dễ phân hủy và chất thải rắn sinh hoạt khó
phân hủy, bỏ vào hai thùng khác nhau. Hàng ngày người thu gom đẩy thùng 660 lít
đến từng hộ gia đình, chợ, trường học, cơ sở sản xuất .. để lấy chất thải rắn sinh hoạt
dễ phân hủy và chất thải rắn sinh hoạt khó phân hủy vào xe ép kín (chất thải rắn sinh
11
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
hoạt khó phân hủy đưa vào chỗ chứa riêng để xử lý, phân loại tái sử dụng được và
không tái sử dụng được), sau đó tiếp tục đi thu gom tiếp.
Chất thải rắn sinh hoạt trên đường phố, được công nhân quét thu gom đưa lên
thùng 660 lít đầy thùng thì chuyển về trạm trung chuyển xe ép kín nhận.
Tiếp theo xe ép vận chuyển chất thải rắn sinh hoạt dễ phân hủy và chất thải rắn
sinh hoạt khó phân hủy không tái chế được, đến bãi chôn lấp theo qui đònh của thành
phố.

Chất thải rắn khó phân hủy tái chế được thì chuyển đến cơ sở tái chế bằng
phương tiện vận tải khác.
Thời gian thu gom từ hộ gia đình, trường học, và cơ sở sản xuất là:
- Sáng: từ 8h đến 11h
- Chiều: từ 13h30 đến 15h
Thu gom từ chợ thì bắt đầu từ 12h đến 14h.
2.3.3 Vận Hành Thu Gom Và p Rác Tại Trạm Trần Phú
Hình 2.3. Mô hình vận hành trạm trung chuyển rác
Xe rác đẩy tay 660l
lít
Nhà đặt xe ép
rác
Nhà đặt xe ép
rác
Khu rửa xe
Khu rửa xe
Bể xử lý
Bể xử lý
Xe ép rác đầy Xe ép rác rỗng
Hệ thống
xử lý
khí
thải
Khí sạch
Khí thải
Thoát ra hệ thống cống
chung thành phố
Nước rác
Xe tải rỗng
ra

v
a
ø
o
Nước rửa xe
12
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
Trạm trung chuyển có bố trí hai tuyến đường dành riêng cho: (a) xe rác đẩy tay
660 lít và (b) xe container rác ép kín có trọng tải tối đa 22 tấn. Xe đẩy rác tay vào
cổng phía Tây Bắc và đi vào phía sau gian đặt xe ép rác.
Rác hữu cơ và vô cơ đều sử dụng chung một loại xe sẵn có nhưng được thu gom
riêng và đổ bãi riêng, khi có đủ điều hiện về qui mô sẽ trang bò xe chuyên dùng cho
từng loại rác. Xe ép rác có trang bò hệ thống cơ khí nâng thùng rác 660 lít đưa vào
container và ép rác vào container bằng hệ thống ép thuỷ lực. Sau khi đổ rác xong,
công nhân đẩy xe rác theo lối cũ ra ngoài. Nếu cần rửa thùng, công nhân có thể đẩy
xe rác tay qua gian rửa xe dùng vòi xòt cao áp rửa thủ công.
Xe ép rác sau khi tiếp nhận đầy rác, sẽ chạy ra ngoài theo cổng lớn phía Đông
Bắc, có chiều rộng 6 m. Xe ép rác đã đổ rác vào bãi chôn lấp, đi vào trạm trung
chuyển theo cổng lớn và quay đuôi xe vào gian đặt xe ép rác.
Rác từ xe đẩy tay khi đưa vào xe ép sẽ được phun EM(*). Khi đó, hệ thống khử
mùi hoạt động. Như vậy, hệ thống khử mùi sẽ hoạt động gián đoạn, tuỳ thuộc thời
gian vận hành (từ khi đưa xe rác vào gian ép rác và đến khi ép xong). Nếu rác không
phân huỷ không hôi, không cần thiết vận hành hệ thống để giảm thiểu chi phí vận
hành. Liều lượng cho vào 0.6 l/tấn rác. Giá thành khoảng 7.d9 /L.
Xe ép rác hữu cơ được chở đi đến bãi chôn lấp trong ngày, không được để tồn
đọng qua đêm. Khi thực hiện xong công tác trong ngày, xe ép rác được rửa sạch
trong gian nhà rửa xe có xử lý mùi và nước thải.
Thời gian hoạt động tiếp nhận tại trạm trung chuyển là:
- Sáng 7h đến 8h,
- Trưa 11h đến 12h,

- Chiều từ 15h đến 16h,
- Tối từ 21h đến 22h.
2.4. Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TẠI CÁC TRẠM TRUNG CHUYỂN
2.4.1 Ô Nhiễm Nước Thải
Nước thải từ một trạm trung chuyển bao gồm:
13
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
- Nước rỉ từ rác, từ các quá trình vệ sinh, làm sạch thiết bò, sàn nhà…
- Nước thải sinh hoạt.
Ô nhiễm nước thải tại các trạm trung chuyển hiện là vấn đề nan giải cần tìm ra
giải pháp khắc phục và được quan tâm của xã hội. Nước ép rác tại các trạm trung
chuyển có thành phần phức tạp, khả năng gây ô nhiễm cao. Nước thải có chứa hàm
lượng chất hữu cơ rất cao, có màu vàng đục, mùi chua nồng. Đây là nguồn gây ô
nhiễm lớn khi hiện nay phần lớn nước rác từ các trạm trung chuyển đều được thải
trực tiếp vào các hệ thống thoát nước của thành phố mà không hề qua một giai đoạn
xử lý nào. Khi nước thải thấm vào các nguồn nước mặt, nước ngầm, làm thiếu hụt
oxy gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân, hệ sinh vật
thủy sinh và các tác động môi trường khác. Chưa kể trong nước rác chứa các loại vi
sinh vật gây bệnh, chất độc hại, kim loại nặng...
2.4.2
Ô Nhiễm Chất Thải Rắn
Ô nhiễm CTR cũng là một vấn đề đáng được quan tâm tại các trạm trung
chuyển. Các loại CTR phát sinh, gây ô nhiễm môi trường bên ngoài trong quá trình
hoạt động tại các trạm trung chuyển gồm có:
-
CTR rơi vãi trong quá trình chuyên chở, thu gom rác từ các hộ gia đình.
Nguyên nhân chủ yếu là do các phương tiện thu gom rác từ các hộ gia của
thành phố hiện nay còn rất thô sơ. Phương tiện thu gom rác hiện nay chủ
yếu là các loại xe đẩy, xe ba gác…
- CTR do bò cuốn trôi theo nước từ các hoạt động vệ sinh, rửa xe, sàn nhà… dễ

gây tắc cống, gây ô nhiễm nghiêm trọng cho các nguồn tiếp nhận.
2.4.3 Ô Nhiễm Khí Thải
a)
Ô nhiễm do hoạt động giao thông và vận chuyển rác
Với phương pháp thu gom và vận chuyển rác hiện nay của thành phố còn tồn
tại nhiều xe chứa rác hở, rác không được nén chặt dễ bò gió cuốn bay ra khỏi xe
trong quá trình trung chuyển hay tập kết dù có trang bò các lưới bọc rác.
Mùi hôi của rác phát tán, gây ô nhiễm cho khu vực mà xe chở rác đi qua. Đặc
biệt rác thải chứa nhiều vi trùng gây bệnh tạo điều kiện cho các dòch bệnh lây lan.
14
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
Ngoài ra các phương tiện vận chuyển rác có nhiều loại xe cũ thường vận hành
quá tải, tạo ra nhiều khói bụi và tiếng ồn.
b) Ô nhiễm mùi và không khí trong trạm trung chuyển
Rác sinh hoạt do chứa nhiều thành phần hữu cơ nên quá trình phân hủy và sinh
mùi rất nhanh. Thời gian phân hủy và sinh mùi của rác bắt đầu sau 24 giờ sau khi
thải. Trong khi đó, rác từ khi thải bỏ ở các nhà hộ dân đến khi được thu gom và vận
chuyển rác đến trạm trung chuyển trung bình khoảng 2 ngày (tính từ thời điểm thải
rác). Do đó có mùi phát sinh trong trạm trung chuyển rác. Đây là một quá trình sinh
học diễn ra bởi một hỗn hợp các vi sinh vật có trong rác thải như vi khuẩn, nấm… làm
chuyển hóa photpho, tinh bột, xenluloza… có trong rác thải. Các phản ứng sinh học
xảy ra tạo ra các sản phẩm khí như ammonia, cacbonic, hydro, sulfua lưu huỳnh,
metan, mercaptan CH
3
SH, CH
3
(CH)
2
SH… và các sinh khối hữu cơ gây nên mùi hôi
thối.

Ví dụ, trong điều kiện kò khí (thường xảy ra trong các xe ép rác kín), sulfat có
thể bò khử thành sulfit (S
2
-
), sau đó sulfit kết hợp với hydro tạo thành H
2
S.
Quá trình này có thể biểu diễn theo các phương trình sau:
2CH
3
CHOHCOOH + SO
4
2+

→
2CH
3
COOH + S
2-
+ H
2
O + CO
2
Lactat Sulfat Acetat Sulfit
4H
2
+ SO
4

→

S
2-
+ 4H
2
O
S
2-
+ 2H
+

→
H
2
S
Các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh khi bò khử sẽ tạo thành những hợp chất có
mùi hôi như methyl mercaptan và aminobutyric acid
CH
3
SCH
2
CH
2
CH(NH
2
)COOH
→
CH
3
SH + CH
3

CH
2
CH
2
(NH
2
)COOH
Methionine Methyl mercaptan Aminobutyric
Methyl mercaptan có thể bò thủy phân tạo thành methylalcohol và hydro sulfide
CH
3
SH + H
2
O
→
CH
3
OH + H
2
S
Mùi hôi thối, chua nồng còn sinh ra từ sự lên men các chất hữu cơ có trong
nước thải từ các hố thu gom.
15
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 2: Tổng quan
Ngoài vấn đề mùi hôi thối, các loại sinh vật có cánh như ruồi, muỗi, nhặng và
các loài gặm nhấm khác như chuột, gián, rết… có trong rác là nguồn lây lan bệnh
truyền nhiễm.
2.4.4 Tiếng Ồn
Tiếng ồn phát sinh trong quá trình hoạt động của trạm nhìn chung khá cao, phát
sinh từ những nguồn sau:

-
Tiềng ồn do hoạt động của trạm xử lý nước thải và khí thải.
-
Tiềng ồn do các thiết bò vận hành trong trạm trung chuyển như xe ép, thiết
bò nâng cẩu…
Tiếng ồn ảnh hưởng trực tiếp đến công nhân vận hành và dân cư quanh khu vực
trạm trung chuyển.
16
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải, khí thải & vạch tuyến thoát nước trạm trung chuyển rác công suất 20T/ngày
CHƯƠNG 3
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC RÁC
Do bản chất phức tạp và cường độ ô nhiễm cao của nước rác, để xử lý đối tượng
này nhằm đạt tiêu chuẩn môi trường cần triển khai công nghệ có hiệu quả cao, chi
phí vận hành tương đối thấp, không tốn nhiều mặt bằng, hạn chế tối đa các tác động
tiêu cực tới sức khỏe cộng đồng và chất lượng môi trường. Hiện tại, do chưa có tiêu
chuẩn môi trường nước dành riêng cho nước rác nên các công trình xử lý nước rác
phải áp dụng tiêu chuẩn dành chung cho các ngành công nghiệp.
Hệ thống tiêu chuẩn xử lý nước thải đầu tiên ở Việt Nam TCVN 5945 – 1995
phân biệt ba mức độ giá trò A, B, C, theo thứ tự giảm dần, tùy thuộc vào mục đích sử
dụng của nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý. Bộ tiêu chuẩn TCVN 6980 – 2001
đến TCVN 6987 – 2001 đã xem xét chi tiết đến lưu lượng nước thải, lưu lượng nguồn
tiếp nhận và đặc điểm nguồn tiếp nhận (sông, hồ, biển ven bờ…). Hệ thống tiêu
chuẩn mới đã có nhiều bổ sung, nhưng vẫn áp dụng một số tiêu chuẩn của TCVN
5945 – 1995, chẳng hạn các tiêu chuẩn về kim loại nặng. Nhìn chung, với các công
nghệ xử lý nước rác hiện nay ở Việt Nam, nước rác đầu ra tương đối đạt tiêu chuẩn
xả ra nguồn loại B theo TCVN 5945-1995.
Các phương pháp có thể áp dụng để xử lý nước rác tại trạm trung chuyển gồm
có xử lý sinh học, cơ học, hóa học, hóa lý hoặc liên kết các phương pháp này, xử lý
cùng với nước thải sinh hoạt phát sinh tại trạm. Do nước ép rác tại trạm trung chuyển
có thành phần chất hữu cơ phân hủy sinh học cao, dễ phân hủy sinh học nên các quá

trình xử lý sinh học sẽ mang lại hiệu quả cao hơn, đặc biệt là hiệu quả về kinh tế.
Quá trình xử lý hóa học, hóa lý thích hợp đối với xử lý bậc cao, khi xử lý sinh học
không còn đạt hiệu quả. Ngoài ra, nên sử dụng phương pháp cơ học kết hợp xử lý
sinh học và hóa học trong xử lý nước rác bởi vì quá trình cơ học có chi phí thấp và
thích hợp với sự thay đổi thành phần tính chất của nước rác.
Việc lựa chọn công nghệ xử lý cho nước ép rác tại các trạm trung chuyển căn cứ
rất nhiều vào đặc tính của nước rác, vào các điều kiện vò trí đòa lý và thời gian hữu
ích của công trình. Diện tích cho việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cũng có vai
trò nhất đònh trong việc quyết đònh lựa chọn công nghệ xử lý.
17
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 3: Các phương pháp xử lý nước rác
Diện tích xây dựng tại các trạm trung chuyển thường bò hạn chế nên các phương
pháp xử lý sinh học tự nhiên như hồ sinh học, xử lý bằng đất… không thể áp dụng
được. Các công trình được sử dụng để xử lý nước ép rác tại trạm trung chuyển
thường là các công trình nhân tạo, với khối tích không lớn.
Đặc tính của nước rác thường đặc trưng bởi các chỉ tiêu như pH, COD, BOD5,
TDS, SO
4
2-
, kim loại nặng, Ca
2+
và một số chỉ tiêu khác. Chú ý rằng nước rác có hàm
lượng chất rắn hòa tan lớn và kim loại nặng nên có thể ức chế quá trình xử lý sinh
học. Đồng thời, xử lý sinh học chỉ loại được một phần nhỏ các chất rắn hòa tan. Khi
nước rác có COD cao thì có thể dùng phương pháp xử lý sinh học kò khí bởi vì xử lý
hiếu khí rất tốn kém. Sulfat, với nồng độ cao có thể làm ảnh hưởng đến quá trình xử
lý kò khí, mùi hình thành do sulfat do bò khử thành sulfit cũng có thể hạn chế việc sử
dụng công trình kò khí khi xử lý nước rác. Độc tính của kim loại nặng cũng là một
vấn đề cần quan tâm trong việc ứng dụng các quá trình sinh học. Canxi gây ra các
hiện tượng kết tủa, đóng cáu cặn là giảm hoạt tính của bùn, hoạt tính trong các công

trình xử lý sinh học, làm tắc nghẽn đường ống dẫn nước, từ đó làm giảm đáng kể đến
hiệu quả xử lý.
3.1. XỬ LÝ CƠ HỌC, HOÁ LÝ VÀ HÓA HỌC
3.1.1 Tách Khí
Quá trình tách khí được sử dụng trong xử lý nước rác nhằm làm tăng lượng oxy
hòa tan trong nước rác, giảm hàm lượng ammoniac, loại bỏ VOC, khử canxi trong
nước rác. Quá trình này yêu cầu cần có sự hiệu chỉnh pH để các loại chất bay hơi dễ
dàng thoát ra khỏi nước trong các thiết bò làm thoáng. Đồng thời nhiệt độ cũng có
ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình. Hiệu quả khử VOC đạt đến hơn 90%. Trở
ngại chính của quá trình là sự đóng cáu cặn canxi cacbonat trong tháp tiếp xúc.
Các nghiên cứu gần đây do Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa TP.HCM
thực hiện trên nước ép rác trạm trung chuyển sau khi đã xử lý bằng keo tụ cho thấy:
nếu sục khí 1 ngày lượng N-NH3 giảm 70%, Ca giảm 39%; sau 2 ngày lượng N-NH3
giảm đến 77%, Ca giảm 44%.[3]
3.1.2 Tuyển Nổi
18
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 3: Các phương pháp xử lý nước rác
Phương pháp tuyển nổi được sử dụng để tách tạp chất phân tán lơ lửng không
tan, các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, cặn lơ lửng trong nước rác. Quá trình này cũng
được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt (quá trình tách
bọt hay làm đặc bọt), và các chất dầu mỡ thường có nhiều trong nước rác mới. Quá
trình thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào pha lỏng.
Các bọt khí kết dính với các hạt, kéo chúng cùng nổi lên bề mặt và sau đó lớp váng
này được thu gom nhờ thiết bò vớt bọt.
•
Tuyển nổi bằng khí phân tán (Dispersed Air Flotation) : Khí nén được thổi
trực tiếp vào bể tuyển nổi để tạo thành các bọt khí có kích thước từ 0,1 – 1
mm, gây xáo trộn hỗn hợp khí – nước chứa cặn. Cặn tiếp xúc với bọt khí,
kết dính và nổi lên bề mặt.
•

Tuyển nổi chân không (Vacuum Flotation) : Bão hòa không khí ở áp suất
khí quyển, sau đó thoát khí ra khỏi nước ở áp suất chân không. Hệ thống
này ít sử dụng trong thực tế vì khó vận hành và chi phí cao.
•
Tuyển nổi bằng khí hòa tan (Dissolved Air Flotation) : Sục không khí vào
nước ở áp suất cao (2 – 4 at), sau đó giảm áp giải phóng khí. Không khí
thoát ra sẽ tạo thành bọt khí có kích thước 20 – 100 µm.
Phương pháp tuyển nổi có nhiều ưu điểm như: cấu tạo thiết bò đơn giản, vốn đầu
tư và chi phí năng lượng vận hành thấp, có độ lựa chọn tách các tạp chất, tốc độ quá
trình tuyển nổi cao hơn quá trình lắng; nhược điểm là các lỗ mao quản hay bò bẩn,
tắc.
3.1.3 Điều Hòa Và Trung Hòa
Lưu lượng và tính chất của nước rác thay đổi liên tục, do đó hệ thống xử lý nước
rác cần có công trình điều hòa nhằm đảm bảo việc cung cấp nước liên tục với lưu
lượng và nồng độ ổn đònh cho hệ thống xử lý. Nhờ đó, các công trình xử lý phía sau
mới hoạt động ổn đònh và đạt hiệu quả cao. Bể điều hòa thường gắn các thiết bò sục
khí để kiểm soát mùi và cặn lắng.
3.1.4 Lắng
Trong xử lý nước thải, quá trình lắng thường được sử dụng để loại bỏ các tạp
chất ở dạng cặn lơ lửng, dạng huyền phù thô ra khỏi nước. Dưới tác dụng của trọng
19
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 3: Các phương pháp xử lý nước rác
lực, các hạt lắng được lắng xuống. Để tiến hành quá trình này người ta có thể dùng
các loại bể lắng khác nhau như bể lắng ngang, bể lắng đứng hay bể lắng vách
nghiêng.
Nước ép rác trạm trung chuyển chứa một lượng lớn hàm lượng cặn lơ lửng, TSS
khoảng từ 6.500 – 14.500 mg/l. Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước rác cao là nguyên
nhân làm cho hàm lượng chất hữu cơ cao, gây cản trở cho các quá trình xử lý sinh
học, đặc biệt là cho quá trình xử lý sinh học kò khí.
3.1.5 Keo Tụ, Tạo Bông Và Kết Tủa

Keo tụ, tạo bông là quá trình tập hợp các phần tử khó lắng trong nước thành
những hạt lớn hơn và có thể lắng được. Quá trình này nhằm khử các chất ô nhiễm
dạng keo, chất lơ lửng bằng cách sử dụng chất đông tụ để trung hòa điện tích các hạt
keo nhằm liên kết chúng lại với nhau, tạo nên các bông cặn lớn có thể lắng trọng
lực. Chất đông tụ thường dùng là muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng. Các chất
trợ đông tụ giúp nâng cao tốc độ lắng của bông keo, giảm thời gian quá trình và liều
lượng chất đông tụ cần thiết.
Quá trình keo tụ dùng phèn nhôm và sắt có hiệu quả thấp khi xử lý nước rác
mới. Liều lượng sử dụng thường rất lớn và cần phải hiệu chỉnh pH thích hợp, thường
là ở pH cao.
Trong các nghiên cứu gần đây do Khoa Môi trường – Đại học Bách Khoa thực
hiện, dùng phương pháp keo tụ, tạo bông, lắng trên nước rác trạm trung chuyển cho
kết quả như sau: phèn sắt hai cho hiệu quả keo tụ tốt nhất, lượng phèn tối ưu được sử
dụng là 1.500 – 2.000 mg/l, pH tối ưu trong khoảng 10.0 -10.5; hiệu quả khử COD
đạt 59%, Ca giảm 76,3% nhưng chi phí sử dụng hóa chất là rất tốn kém [3].
3.1.6 Oxy Hóa Khử
 Phương pháp này được dùng để :
• Khử trùng nước.
• Chuyển một nguyên tố hòa tan sang kết tủa hoặc một nguyên tố hòa tan
sang thể khí.
• Biến đổi một chất không phân hủy sinh học thành nhiều chất đơn giản hơn,
có khả năng đồng hóa bằng vi khuẩn.
20
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 3: Các phương pháp xử lý nước rác
• Loại bỏ các kim loại nặng như Cu, Pb, Zn, Cr, Ni, As …và một số chất độc
như cyanua.
 Các chất oxy hóa thông dụng :
•
Ozon (O
3

).
•
Chlorine (Cl
2
).
•
Hydro peroxide (H
2
O
2
).
•
Kali permanganate (KMnO
4
).
Quá trình này thường phụ thuộc rõ rệt vào pH và sự hiện diện của chất xúc tác.
Hiện nay, việc sử dụng H
2
O
2
mang lại nhiều triển vọng trong việc xử lý nước
rác trạm trung chuyển sau khi đã qua xử lý sinh học. Khi H
2
O
2
kết hợp với các chất
xúc tác tạo ra gốc hydroxyl có khả năng oxy hóa rất mạnh, nâng cao hiệu quả khử
COD. Đồng thời H
2
O

2
là chất tự phân hủy nên không gây ô nhiễm môi trường và
không tạo ra các sản phẩm trung gian độc hại khác. Đối với nước rác thường không
dùng Clo để oxy hoá vì có thể tạo ra các gốc halogen độc hại cho môi trường khi
chúng kết hợp với kim loại nặng có trong nước thải.
3.1.7 Hấp Phụ
Quá trình hấp phụ được thực hiện bằng cách cho tiếp xúc hai pha không hòa tan
là pha rắn (chất hấp phụ) với pha khí hoặc pha lỏng. Dung chất (chất bò hấp thụ) sẽ
đi từ pha lỏng (pha khí) đến pha rắn cho đến khi nồng độ dung chất trong dung dòch
đạt cân bằng. Các chất hấp phụ thường sử dụng :
• Than hoạt tính.
• Tro, xỉ, mạt cưa.
• Silicagen, keo nhôm.
Nhiều nghiên cứu cũng cho thấy rằng dùng than hoạt tính để xử lý nước rác sau
khi qua xử lý sinh học đạt hiệu quả cao hơn nhiều so với xử lý trực tiếp. Hiệu quả xử
lý COD của nước rác đã ổn đònh có tỉ lệ BOD/COD thấp khoảng dưới 0,1 là 70%
(Chian và DeWall, 1977) với liều lượng cacbon sử dụng 1mg than hoạt tính/0,17 mg
COD.
21
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 3: Các phương pháp xử lý nước rác
Tuy rằng việc sử dụng than hoạt tính đem lại hiệu quả tốt khi ứng dụng xử lý
nước rác nhưng giá thành lại rất cao. Than hoạt tính chỉ nên sử dụng khi đã loại bỏ
phần lớn các chất lơ lửng trong nước.
3.1.8 Trao Đổi Ion
Phương pháp trao đổi ion ứng dụng trong nước rác nhằm khử các kim loại nặng,
các hợp chất của Asen, Photpho, Cyanua và đặc biệt để khử ammonia. Phương pháp
này có ưu điểm thực hiện ở nhiệt độ thấp (không thích hợp cho quá trình cho quá
trình nitrat hoá/ khử nitrat sinh học hay tách khí), dòng ra có nồng độ ammonia và
TDS thấp, khí NH
3

thu hồi được tuần hoàn sử dụng cho sản xuất. Một trong những
loại nhựa tự nhiên dùng để khử ammonia tốt nhất là clinoptilolite (một dạng zeolit)
bởi tính chọn lọc của nó đối với ion NH
4
+
hơn là ion Ca
2+
, Mg
2+
, Na
+
. Năng suất của
nhựa này tương đối ổn đònh trong khoảng pH từ 4 – 8.
Tuy nhiên phương pháp trao đổi ion có một số nhược điểm sau:
•
Hệ thống tái sinh phức tạp và vấn đề liên quan đến vòng đời của nhựa trao
đổi,
•
Nồng độ của các cation khác nhau như Ca
2+
, Mg
2+
, Na
+
cao làm giảm hiệu
suất của quá trình,
•
Yêu cầu phải tiền xử lý bằng lọc để ngăn ngừa tích luỹ cặn lơ lửng,
• Chi phí đầu tư và vận hành cao.
3.2 XỬ LÝ SINH HỌC

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là việc sử dụng khả năng sống và
hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất bẩn hữu cơ trong nước thải. Các vi
sinh vật sử dụng một số hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh
dưỡng và tạo ra năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng chúng nhận được các chất
làm vật liệu xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên khối lượng sinh khối được
tăng lên.
Phương pháp sinh học thường được sử dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước
thải có chứa các chất hữu cơ hòa tan hoặc các chất phân tán nhỏ, keo. Sản phẩm cuối
cùng của quá trình phân hủy sinh hóa các chất bẩn sẽ là: khí CO2, nitơ, H2O, ion
22
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 3: Các phương pháp xử lý nước rác
sulfate, sinh khối vi sinh vật… Cho đến nay, người ta đã biết nhiều loại vi sinh vật có
thể phân hủy hầu hết các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và rất nhiều chất hữu cơ
tổng hợp nhân tạo.
Các pha sử dụng chất nền bởi vi sinh vật khi xử lý nước rác bằng phương pháp
sinh học bao gồm:
• Carbonhydrat
• Axit béo
• Amino axit
• Các chất humic, carbonhydrat có phân tử lượng lớn
Các chất hữu cơ trong pha (4) chủ yếu có phân tử lượng trong khoảng từ 500-
10.000 nên rất khó phân hủy sinh học. Ta thấy rằng nước rác mới chứa nhiều axit
béo bay hơi VFA có phân tử lượng thấp nên dễ xử lý sinh học.
Giải pháp xử lý bằng biện pháp sinh học cho nước rác trạm trung chuyển có thể
được xem là tốt nhất trong các phương pháp trên với các lý do sau:
• Chi phí thấp.
• Có thể xử lý được độc tố.
• Khả năng xử lý sinh học của nước rác rất cao: BOD/COD > 0,8.
•
Khử được các dạng nitơ, đặc biệt là N-NH

3
.
• Tính ổn đònh cao.
3.2.1 Phương Pháp Xử Lý Sinh Học Kò Khí
Sự phân hủy kò khí có thể được đònh nghóa là sự phân hủy các hợp chất hữu cơ
trong điều kiện không có mặt của oxy. Quá trình phân hủy kò khí là quá trình bao
gồm nhiều phản ứng sinh hóa phức tạp phân huỷ các chất hữu cơ, tạo ra hàng loạt
các sản phẩm trung gian.
 Sự phân hủy kò khí của các hợp chất hữu cơ có thể được chia làm 6 quá trình:
- Quá trình thủy phân các polymer, protein, polysaccharide, chất béo;
- Lên men các amino acid và các đường,
- Oxy hóa kò khí các acid béo và alcohol,
23
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 3: Các phương pháp xử lý nước rác
- Oxy hóa kò khí các acid béo bay hơi (trừ acetic),
- Tạo thành metan từ acid acetic,
- Tạo thành metan từ hydro và carbon dioxide.
 Các quá trình này có thể nhóm lại thành 4 giai đoạn như sau:
• Giai đoạn 1 : Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.
• Giai đoạn 2 : Acid hóa.
• Giai đoạn 3 : Acetate hóa.
• Giai đoạn 4 : Methane hóa.
Các chất thải hữu cơ chứa các nhiều hợp chất cao phân tử như protein, chất béo,
carbohydrate, cellulose, lignin, … trong giai đoạn thủy phân sẽ cắt mạch tạo thành
các phân tử đơn giản hơn, dễ thủy phân hơn. Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa
protein thành amino acid, carbohydrate thành đường đơn và chất béo thành các acid
béo. Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa
thành acetic acid, H
2
và CO

2
. Vi khuẩn methane chỉ có thể phân hủy một số loại cơ
chất nhất đònh như CO2 + H2 , formate, acetate, methanol, methylamine và CO.
Các phương trình phản ứng xảy ra như sau:
4H
2
+ CO
2

→
CH
4
+ 2H
2
O
4HCOOH
→
CH
4
+ 3CO
2
+ 2H
2
O
CH
3
COOH
→
CH
4

+ CO
2
4 CH
3
OH
→
3CH
4
+ CO
2
+ H
2
O
4(CH
3
)
3
N + H
2
O
→
9CH
4
+ 3CO
2
+ 6H
2
O + 4NH
3
Trong 3 giai đoạn thủy phân, acid hóa và acetic hóa, COD trong dung dòch hầu

như không giảm, COD chỉ giảm trong quá trình metan hóa.
a. Quá Trình Xử Lý Kò Khí Với Vi Sinh Vật Sinh Trưởng Dạng Lơ Lửng
• Bể xử lý bằng lớp bùn kò khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB)
Đây là một trong những quá trình kỵ khí ứng dụng rộng rãi nhất trên thế do hai
đặc điểm chính sau :
24
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 3: Các phương pháp xử lý nước rác
- Cả ba quá trình phân hủy – lắng bùn – tách khí được lắp đặt trong cùng một
công trình.
- Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắng vượt
xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng.
Ưu điểm của UASB so với quá trình bùn hoạt tính hiếu khí :
• Ít tiêu tốn năng lượng vận hành.
• Ít bùn dư nên giảm chi phí xử lý bùn.
• Bùn sinh ra dễ tách nước.
• Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm chi phí bổ sung dinh dưỡng.
• Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí Methane.
Vận tốc nước thải đưa vào bể UASB được duy trì trong khoảng 0,6 – 0,9 m/h,
pH thích hợp cho quá trình phân hủy kỵ khí dao động trong khoảng 6,6 – 7,6. Do đó
cần cung cấp đủ độ kiềm (1000 – 5000 mg/L) để đảm bảo pH của nước luôn lớn hơn
6,2 vì ở pH < 6,2 vi sinh vật chuyển hóa Methane không hoạt động được. Cần lưu ý
rằng chu kì sinh trưởng của vi sinh vật acid hóa ngắn hơn rất nhiều so với vi sinh vật
acetate hóa (2 – 3 giờ ở 35
0
C so với 2 – 3 ngày ở điều kiện tối ưu). Do đó, trong quá
trình vận hành ban đầu tải trọng chất hữu cơ không được quá cao vì vi sinh vật acid
hóa sẽ tạo ra acid béo dễ bay hơi với tốc độ nhanh hơn rất nhiều lần so với tốc độ
chuyển hóa các acid này thành acetate dưới tác dụng của vi sinh vật acetate hóa.
• Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc
Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn được trộn đều bằng các phương

tiện khuấy trộn. Hỗn hợp bùn và nước thải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn, sau
khi phân hủy hỗn hợp được đưa sang bể lắng để tách riêng bùn và nước. Bùn tuần
hoàn trở lại bể kò khí, lượng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của vi
sinh vật khá chậm. Bể phản ứng tiếp xúc thực sự là một bể biogas cải tiến với cánh
khuấy tạo điều kiện cho vi sinh vật tiếp xúc với các chất ô nhiễm trong nước thải. So
với bể UASB, bể phản ứng yếm khí tiếp xúc có chi phí xây dựng thấp hơn, tuy vậy
cần phải xây dựng thêm bể lắng và phải hoàn lưu bùn. Vấn đề vận hành bể yếm khí
tiếp xúc đơn giản hơn.
b. Quá trình xử lý kò khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám
25