TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC RỈ RÁC SINH RA

Thuyết minh đồ án QLCTRSH SVTH: Thu Hà - Tuyết Nhung
7.7 TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC RỈ RÁC SINH RA
7.7.1 Thông Số Tính Toán
Lượng chất thải:
Lượng chất thải hữu cơ trung bình ngày = 1.612.479 : (17
×
365) = 260 tấn/ngày
Thời gian hoạt động của BCL = 365 ngày/năm
Tính chất chất thải:
Khối lượng riêng của chất thải hữu cơ đã nén: 1000 kg/m
3
= 1 tấn/m
3
Độ ẩm ban đầu của chất thải hữu cơ: 70%
Đặc tính BCL chất thải rắn đều có những đặc điểm là:
Tổng số lớp của BCL: 6 lớp
Chiều cao của một lớp CTR: 2 m
Chiều cao lớp che phủ: 0,2 m
Khối lượng riêng của đất: 1.780 tấn/m
3
= 1.780 kg/m
3
(kể cả ẩm)
Độ ẩm của đất giả sử bằng khả năng giữ nước.
Sự hình thành khí:
Tốc độ sinh khí cực đại của chất thải hữu cơ là 0,11 m
3
/kg
Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí: 0,3 kg/m
3
Lượng nước bốc hơi theo khí tạo thành: 0,01 fb/ft

3
= 0,014 kg/m
3
Khối lượng riêng của khí tạo thành trong bãi chôn lấp:
ρ
= 0,0836 lb/ft
3
= 1,339 kg/m
3
(Tchobanoglous, T., Theisen, H., Vigil, S. A., (1993),“Integrrated Solid Waste l Int)
Lưu lượng mưa
Lưu lượng mưa lớn nhất giả định là 100 mm/4 tháng.
7.7.2 Tính Toán Lượng Nước Rỉ Rác Sinh Ra Theo Thời Gian Của Khu Chôn Lấp Chất
Thải Rắn
Khu chôn lấp CTR được thiết kế với 8 ô chôn lấp. Thời gian đổ đầy mỗi ô khác nhau nhưng
không quá 3 năm. Để thuận tiện cho việc tính toán lấy thời gian đổ đầy mỗi ô là 2 năm, mỗi lớp
1 đổ đầy mất 4 tháng. Thời gian cách nhau giữa 2 ô là 2 năm, nên ta chỉ xác định lượng nước rỉ
rác sinh ra của ô 1. Các ô khác còn lại tính dựa trên ô 1.
Chiều cao lớp CTR: H
R
= 2 m
Chiều cao lớp VLCP: H
VLCP
= 0,2 m.
Vì các lớp có thể tích khác nhau nên lượng rác chôn lấp ở các lớp cũng khác nhau trong 1 ô
khác nhau. Do đó để thuận tiện cho việc tính toán ta tính trên 1 đơn vị m
2
và xác định lượng
nước rỉ rác sau 4 tháng lấp đầy 1 lớp của mỗi ô.
Khối lượng chất thải tính trên 1 đơn vị diện tích m

2
của mỗi lớp
M
R
= 2 m
×
1 m
2

×
1000 kg/m
3
= 2.000 (kg)
GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
7-37
Thuyết minh đồ án QLCTRSH SVTH: Thu Hà - Tuyết Nhung
Khối lượng VLCP tính trên một đơn vị diện tích m
2
của mỗi lớp
M
VLCP1
= M
VLCP2
= 0,2 m
×
1 m
2

×
1.780 kg/m

3
= 356 (kg)
Khối lượng ẩm trong chất thải
M
RU
= 2.000 kg
×
0,7 = 1.400 (kg)
Khối lượng CTR khô trong mỗi lớp
M
RK
=

2.000 kg
×
(1- 0,7) = 600 (kg)
Lượng mưa thấm vào BCL trong thời gian 4 tháng là 100 mm
M
M
= 100 mm
×
10
-3
m/mm
×
1 m
2

×
1.000 kg/m

3
= 100 (kg)
* Cuối tháng 4 năm 1
Cuối tháng 4 năm 1, ta lấp đầy lớp 1 nên lượng nước rỉ rác sinh ra chỉ có ở lớp 1.
Cuối năm 1 tốc độ sinh khí của ô chôn lấp đạt 0,11 m
3
/kg. Dựa vào biểu đồ tốc độ sinh khí ta
xác định được tốc độ sinh khí ở tháng thứ 4 bằng 4/12h = 0,037 m
3
/kg
Thể tích khí sinh ra
V
k
= 0,037
×
M
RK
= 0,037 m
3
/kg
×
600 kg = 22,2 m
3
Khối lượng khí sinh ra
M
K
= 22,2 m
3

×

1,339 kg/m
3
= 30 (kg)
Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí BCL
M
N-K
= 22,2 m
3

×
0,3 kg H
2
O/m
3
khí tạo thành = 6,66 (kg)
Lượng nước bay theo khí BCL
M
NBH
= 22,2 m
3

×
0,014 kg H
2
O/m
3
khí = 0,3 (kg)
Khối lượng nước trong CTR trong lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1
M
N

= M
RU
+ M
Mưa
– M
N-K
– M
BH
(kg) = 1.400 + 100 – 6,66 – 0,3 = 1.493 (kg)
Khối lượng chất thải rắn khô còn lại trong lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1.
Khối lượng chất thải rắn khô còn lại: M
RKCL
= khối lượng chất thải rắn khô ban đầu – (khối
lượng khí bãi chôn lấp – nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí bãi chôn lấp)
M
RKCL
= M
RK
– (M
K
– M
N-K
) = 600 – (30 – 6,66) = 577 (kg)
Khối lượng trung bình của chất thải chứa trong lớp thứ 1 (là khối lượng tính tại trung điểm của
khối chất thải của lớp 1)
W
TB
= ½
×
(M

RKCL
+ M
N
) + M
VLCP
= ½
×
(577 + 1.493) + 356 = 1.391 (kg)
Hệ số giữ nước
53,0
391.1000.10
391.1
55,06,0
000.10
55,06,0
=
+
×−=
+
×−=
W
W
FC
Lượng nước có thể giữ lại trong CTR
M
GL
= FC
×
M
RKCL

= 0,53
×
577 = 306 (kg)
GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
7-38
Thuyết minh đồ án QLCTRSH SVTH: Thu Hà - Tuyết Nhung
Lượng nước rỉ rác tạo thành
M
RR
= M
N
- M
NGL
= 1.493 – 306 = 1.187 (kg)
Khối lượng tổng cộng của lớp CTR vào cuối tháng 4 năm 1
M
TC
= lượng CTR khô còn lại + lượng nước còn lại + lớp che phủ
= 577 + 306 + 356 = 1.239 (kg)
* Cuối tháng 8 năm 1
Cuối tháng 8 năm 1, ta lấp đầy lớp 2 nên lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1 và lớp 2.
Nhưng vào cuối tháng 8 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh
ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1 vào cuối tháng 8.
Tốc độ sinh khí của lớp 1 vào cuối tháng 8 là 8/12h = 0,073 m
3
/kg
Lượng khí phát sinh trên 1 m
2

V

k
= 0,073
×
M
RK
= 0,073 m
3
/kg
×
600 kg = 44 (m
3
)
Khối lượng khí sinh ra
M
K
= 44 m
3

×
1,339 kg/m
3
= 59 (kg)
Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí BCL từ CTR của lớp 1
M
N-K
= 44 m
3

×
0,3 kg H

2
O/m
3
khí tạo thành = 13,2 (kg)
Lượng nước bay theo khí BCL
M
NBH
= 44 m
3

×
0,014 kg H
2
O/m
3
khí = 0,6 (kg)
Khối lượng nước trong CTR trong lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1
M
N
= M
GL
– M
N-K
– M
BH
= 306 – 13,2 – 0,6 = 292 (kg)
Khối lượng CTR khô còn lại trong lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1
M
RKCL
= M

RKCL
– (M
K
– M
N-K
) = 577 – (59 – 13,2) = 531 (kg)

Khối lượng trung bình của CTR đổ vào ô chôn lấp vào thời gian cuối của tháng 8
W
TB
= M
lớp 2
+ ½ x (M
RKCL
+ M
N
) + M
VLCP

= 1.239 + ½
×
(531 + 292) + 356 = 2.007 (kg)
M
lớp 2
: khối lượng lớp 2 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1
Hệ số giữ nước
508,0
007.2000.10
007.2
55,06,0

000.10
55,06,0
=
+
×−=
+
×−=
W
W
FC
Lượng nước giữ lại trong lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1
M
NGL
= FC
×
M
RKCL
= 0,508
×
531 = 270 (kg)
Xác định lượng nước rỉ rác tạo thành
M
RR
= M
N
– M
NGL
= 292 – 270 = 22 (kg)
Khối lượng CTR tổng cộng của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1
M

TB
= lượng CTR khô còn lại + lượng nước còn lại + lớp che phủ
= 531 + 270 + 356 = 1.157 (kg)
GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
7-39
Thuyết minh đồ án QLCTRSH SVTH: Thu Hà - Tuyết Nhung
* Cuối tháng 12 năm 1
Cuối tháng 12 năm 1, ta lấp đầy lớp 3 nên lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1, lớp 2 và
lớp 3. Nhưng vào cuối tháng 12, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 3 bằng lượng nước rỉ rác sinh
ra của lớp 1 vào cuối tháng 4, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra
của lớp 1 vào cuối tháng 8 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1 vào cuối tháng 12.
Tốc độ sinh khí của lớp 1 vào cuối tháng 12 = h = 0,11 m
3
/kg
Thể tích khí sinh ra của lớp 1 vào cuối năm 1
V
k
= 0,11
×
M
RK
= 0,11 m
3
/kg
×
600 kg = 66 m
3
Khối lượng khí sinh ra
M
K

= 66 m
3

×
1,339 kg/m
3
= 88 (kg)
Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí
M
N-K
= 66 m
3

×
0,3 kg H
2
O/m
3
khí tạo thành = 20 (kg)
Lượng nước bay theo khí BCL
M
NBH
= 66 m
3

×
0,014 kg H
2
O/m
3

khí = 1 (kg)
Khối lượng nước trong CTR của lớp 1 vào cuối năn 1
M
N
= M
GL
– M
N-K
– M
BH
= 270 – 20 – 1 = 249 (kg)
Khối lượng CTR khô còn lại trong lớp 1 vào cuối năm 1
M
RKCL
= M
RKCL
– (M
K
– M
N-K
) = 531 – 88 + 20 = 463 (kg)

Khối lượng trung bình của CTR đổ trong ô chôn lấp (là KL tính tại trung điểm của lớp CTR)
W
TB
= M
lop3
+ M
lop 2
+ ½ x (M

RKCL
+ M
N
) + M
VLCP

= 1.239 + 1.157 + ½
×
(463 + 249) + 356 = 3.108 (kg)
M
lop3
: khối lượng lớp 3 = khối lượng còn lại của lớp 1 vào cuối tháng thứ 4
M
lop 2
: khối lượng lớp 2 = khối lượng còn lại của lớp 1 vào cuối tháng 8
Hệ số giữ nước
47,0
108.3000.10
108.3
55,06,0
000.10
55,06,0
=
+
×−=
+
×−=
W
W
FC

Lượng nước giữ lại trong lớp 1
M
GL
= FC
×
M
RKCL
= 0,47
×
463 = 218 (kg)
Xác định lượng nước rỉ rác tạo thành
M
RR
= M
N
- M
NGL
= 249 – 218 = 31 (kg)
Khối lượng tổng cộng của lớp 1
M
TC
= lượng CTR khô còn lại + lượng nước còn lại + lớp che phủ
= 463 + 218 + 356 = 1.037 (kg)
* Cuối tháng 4 năm 2
Cuối tháng 4 năm 2, ta lấp đầy lớp 4 nên lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1, lớp 2, lớp 3
và lớp 4. Nhưng vào cuối tháng 4 năm 2, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 4 bằng lượng nước rỉ
GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
7-40
Thuyết minh đồ án QLCTRSH SVTH: Thu Hà - Tuyết Nhung
rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 3 bằng lượng

nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 2 bằng
lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 1 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1 vào
cuối tháng 4 năm 2.
Tốc độ sinh khí của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2 là 44/48h = 0,1 m
3
/kg
Dựa vào hình tốc độ sinh khí ta thấy cuối tháng 4 năm thứ 2 tốc độ sinh khí của ô chôn lấp =
44/48h = 0,1 m
3
/kg
Thể tích khí sinh ra từ lớp 1
V
k
= 0,1
×
M
RK
= 0,1 m
3
/kg
×
600 kg = 60 m
3
Khối lượng khí sinh ra
M
K
= 60 m
3

×

1,339 kg/m
3
= 80 (kg)
Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí
M
N-K
= 60 m
3

×
0,3 kg H
2
O/m
3
khí tạo thành = 18 (kg)
Lượng nước bay theo khí BCL
M
NBH
= 60 m
3

×
0,014 kg H
2
O/m
3
khí = 1 (kg)
Khối lượng nước trong CTR trong lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2
M
N

= M
CL
– M
N-K
– M
BH
= 218 – 18 – 1 = 199 (kg)
Khối lượng CTR khô còn lại trong lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2
M
RKCL
= M
RKCL
– (M
K
– M
N-K
) = 463 – 80 + 18 = 401 (kg)

Khối lượng trung bình của CTR đổ trong lớp 1 (là KL tính tại trung điểm của lớp CTR)
W
TB
= M
lop 4
+M
lop 3
+ M
lop 2
+ ½ x (M
RKCL
+ M

N
) + M
VLCP

= 1.239 + 1.157 + 1.037 + ½ x (401 + 199) + 356 = 4.089 (kg)
M
lop 4
: khối lượng lớp 4 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1
M
lop 3
: khối lượng lớp 3 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1
M
lop 2
: khối lượng lớp 2 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 1
Hệ số giữ nước
44,0
089.4000.10
089.4
55,06,0
000.10
55,06,0
=
+
×−=
+
×−=
W
W
FC
Lượng nước có thể giữ lại trong lớp 1

M
GL
= FC
×
M
RKCL
= 0,44
×
401 = 176 (kg)
Xác định lượng nước rỉ rác tạo thành
M
RR
= M
N
- M
NGL
= 199 – 176 = 23 (kg)
Khối lượng tổng cộng của lớp CTR 1
M
TB
= lượng CTR khô còn lại + lượng nước còn lại + lớp che phủ
= 401 + 176 + 356 = 933 (kg)
GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
7-41
Thuyết minh đồ án QLCTRSH SVTH: Thu Hà - Tuyết Nhung
* Cuối tháng 8 năm 2
Cuối tháng 8 năm 2, ta lấp đầy lớp 5 nên lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp 1, lớp 2, lớp 3,
lớp 4 và lớp 5. Nhưng vào cuối tháng 8 năm 2, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 5 bằng lượng
nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 4 bằng
lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1, lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 3

bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 1, nước rỉ rác sinh ra của lớp 2
bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2 nên ta chỉ tính toán cho lớp 1
vào cuối tháng 8 năm 2.
Tốc độ sinh khí của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 2 là 40/48h = 0,092 m
3
/kg
Thể tích khí sinh ra từ lớp 1
V
k
= 0,092
×
M
RK
= 0,092 m
3
/kg
×
600 kg = 55 m
3
Khối lượng khí sinh ra
M
K
= 55 m
3
×
1,339 kg/m
3
= 74 (kg)
Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí
M

N-K
= 55 m
3

×
0,3 kg H
2
O/m
3
khí tạo thành = 17 (kg)
Lượng nước bay theo khí BCL
M
NBH
= 55 m
3

×
0,014 kg H
2
O/m
3
khí = 1 (kg)
Khối lượng nước trong CTR trong lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 2
M
N
= M
GL
– M
N-K
– M

BH
= 176 – 17 – 1 = 158 (kg)
Khối lượng CTR khô còn lại trong lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 2
M
RKCL
= M
RKCL
– (M
K
– M
N-K
) = 401 – 74 + 17 = 344 (kg)
Khối lượng trung bình của CTR đổ trong lớp 1 (là KL tính tại trung điểm của lớp CTR)
W
TB
= M
lop 5
+M
lop 4
+ M
lop 3
+ M
lop 2
+ ½ x (M
RKCL
+ M
N
) + M
VLCP

= 1.239 + 1.157 + 1.037 + 933 + ½ x (344 + 158) + 356 = 4.973 (kg)
M
lop 5
: khối lượng lớp 5 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1
M
lop 4
: khối lượng lớp 4 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1
M
lop 3
: khối lượng lớp 3 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 1
M
lop 2
: khối lượng lớp 2 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2
Hệ số giữ nước
4169,0
937.4000.10
937.4
55,06,0
000.10
55,06,0
=
+
×−=
+
×−=
W
W
FC
Lượng nước có thể giữ lại trong lớp I
M

GL
= FC x M
RKCL
= 0,4169
×
344 = 143 (kg)
Xác định lượng nước rỉ rác tạo thành
M
RR
= M
N
- M
NGL
= 158 – 143 = 15 (kg)
Khối lượng tổng cộng của lớp CTR
M
TB
= lượng CTR khô còn lại + lượng nước còn lại + lớp che phủ
= 344 + 143 + 356 = 843 (kg)
GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
7-42
Thuyết minh đồ án QLCTRSH SVTH: Thu Hà - Tuyết Nhung
* Cuối tháng 12 năm 2
Cuối tháng 12 năm 2, ta lấp đầy lớp 6 và phủ đỉnh nên lượng nước rỉ rác sinh ra gồm có ở lớp
1, lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5 và lớp 6. Nhưng vào cuối tháng 12 năm 2, lượng nước rỉ rác sinh ra
của lớp 6 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1, lượng nước rỉ rác
sinh ra của lớp 5 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1, lượng nước
rỉ rác sinh ra của lớp 4 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 1, nước
rỉ rác sinh ra của lớp 3 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2, nước rỉ
rác sinh ra của lớp 2 bằng lượng nước rỉ rác sinh ra của lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 2 nên ta chỉ

tính toán cho lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 2.
Tốc độ sinh khí của lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 2 là 36/48h = 0,0825 m
3
/kg
Thể tích khí sinh ra từ lớp 1
V
k
= 0,0825
×
M
RK
= 0,0825 m
3
/kg
×
600 kg = 50 m
3
Khối lượng khí sinh ra
M
K
= 50 m
3

×
1,339 kg/m
3
= 67 (kg)
Lượng nước tiêu thụ trong quá trình hình thành khí
M
N-K

= 50 m
3

×
0,3 kg H
2
O/m
3
khí tạo thành = 15 (kg)
Lượng nước bay theo khí BCL
M
NBH
= 50 m
3

×
0,014 kg H
2
O/m
3
khí = 1 (kg)
Khối lượng nước trong CTR
M
N
= M
GL
– M
N-K
– M
BH

= 143 – 15 – 1 = 127 (kg)
Khối lượng CTR khô còn lại trong lớp 1 vào cuối năm 2
M
RKCL
= M
RKCL
– (M
K
– M
N-K
) = 344 – 67 + 15 = 292 (kg)
Khối lượng trung bình của CTR đổ trong lớp 1 (là KL tính tại trung điểm của lớp CTR)
W
TB
= M
lop 6
+ M
lop 5
+M
lop 4
+ M
lop 3
+ M
lop 2
+ ½ x (M
RKCL
+ M
N
) + M
VLCP

= 1.239 + 1.157 + 1.037 + 933 + 843 + ½ x (292 + 127) + 356 = 5.775 (kg)
M
lop 6
: khối lượng lớp 6 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 1
M
lop 5
: khối lượng lớp 5 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 1
M
lop 4
: khối lượng lớp 4 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 12 năm 1
M
lop 3
: khối lượng lớp 3 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 4 năm 2
M
lop 2
: khối lượng lớp 2 = khối lượng lớp 1 vào cuối tháng 8 năm 2
Hệ số giữ nước
4,0
775.5000.10
775.5
55,06,0
000.10
55,06,0
=
+
×−=
+
×−=
W

W
FC
Lượng nước có thể giữ lại trong lớp 1
M
GL
= FC x M
RKCL
= 0,4
×
292 = 117 (kg)
Xác định lượng nước rỉ rác tạo thành
M
RR
= M
N
- M
NGL
= 127 – 117 = 10 (kg)
GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
7-43