KIỂM SOÁT Ô NHIỄM TỪ CÁC QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI

-------
TIỂU LUẬN MÔN:
ĐỀ TÀI:
1
1.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2011
Mu
̣
c Lu
̣
c
Mu
̣
c Lu
̣
c........................................................................................................................2
LỜI MỞ ĐẦU..............................................................................................................4
CHƯƠNG I:.................................................................................................................5
GIỚI THIỆU CÁC QUI TRÌNH XỬ LÝ PHÁT SINH RA CHẤT Ô NHIỄM......5
1.1. QUY TRÌNH ĐỐT..................................................................................................5
1.2. QUI TRÌNH CHÔN LẤP......................................................................................10
1.3. QUY TRÌNH Ủ (COMPOST)...............................................................................14
1.4. QUY TRÌNH PHÂN LOẠI BẰNG THỦY LỰC.................................................18
ĐẶC TRƯNG MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM TỪ CÁC QUI TRÌNH XỬ LÝ.........19
2.1. NƯỚC RỈ RÁC.....................................................................................................19
2.2. KHÍ PHÁT SINH..................................................................................................24
2.3 CÁC THÀNH PHẨM SINH HỌC SAU THỜI GIAN CHÔN LẤP CÒN SÓT LẠI
......................................................................................................................................28
KIỂM SOÁT CÁC CHẤT Ô NHIỄM TỪ CÁC QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ
LÝ RÁC......................................................................................................................30
3.1 KIỂM SOÁT CHẤT Ô NHIỄM TỪ QUÁ TRÌNH CHÔN LẤP.........................30

3.1.1 Hệ thống thu gom nước rỉ rác từ quá trình chôn lấp......................................30
3.1.2 Hệ thống thu khí từ ô chôn lấp........................................................................36
3.1.3 Xử lý bùn tại bãi chôn lấp...............................................................................41
3.2 KIỂM SOÁT CHẤT Ô NHIỄM TỪ QUÁ TRÌNH ĐỐT......................................42
3.3 KIỂM SOÁT CHẤT Ô NHIỄM TỪ QUÁ TRÌNH Ủ...........................................43
3.4 KIỂM SOÁT Ô NHIỄM TỪ QUÁ TRÌNH PHÂN LOẠI RÁC BẰNG THỦY
LỰC..............................................................................................................................43
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Ô NHIỄM TỪ CHẤT THẢI RẮN..................................48
4.1. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC...............................................................48
4.1.1. Chi tiết chú ý trong khi xử lý nước rỉ rác.......................................................48
2
4.1.2. Các loại công pháp về chôn lấp và quản lý nước rỉ rác.................................49
4.2. CHỐNG THẤM CHO CÁC Ô CHÔN LẤP RÁC THẢI.....................................52
4.3. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI LÒ THIÊU..................................54
4.4. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ ĐỐT RÁC CÓ THU HỒI NĂNG LƯỢNG............55
4.4.1. Công nghệ đốt gián đoạn:..............................................................................56
4.4.2. Công nghệ đốt liên tục:..................................................................................57
4.4.3. Công nghệ RDF (Refuse-Derived Fuel).........................................................58
4.4.4. Các hạng mục chính trong hệ thống lò đốt rác..............................................58
4.5. KIỂM SOÁT KHÍ PHÁT THẢI...........................................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................60
3
LỜI MỞ ĐẦU
Chất thải rắn phát sinh từ các hoạt động của con người ngày càng gia tăng cùng
với sự phát triển dân số và kinh tế, đặc biệt là trong xã hội công nghiệp. Cùng với các
dạng chất thải như nước thải và khí thải, chất rắn không được quản lý và xử lý nghiêm
túc sẽ có khả năng gây suy thoái môi trường và ảnh hưởng tới sức khỏe con người
nghiêm trọng. Do đó, chất thải rắn đã trở thành vấn đề bức xúc đối với toàn xã hội và
cần được sự quan tâm hiệu quả về kỹ thuật lẫn kinh tế. Vì vậy, quản lý và xử lý chất
thải rắn cần được quan tâm chu đáo, cải tiến công nghệ theo thời gian.

Chính lý do đó, nhóm tiến hành tìm hiểu về “Kiểm soát ô nhiễm từ các quy trình
công nghệ xử lý chất thải” bao gồm giới thiệu về các công nghệ thu hồi và tái chế vật
liệu, các thiết bị xử lý cơ học, công nghệ sử dụng nhiệt, các quá trình xử lý sinh học chất
thải rắn và các công nghệ cải tiến hiện nay.
Nhằm chủ động hơn trong việc cập nhật các thiết bị và công nghệ mới, nâng cao
nhận thức và hiểu biết.
4
CHƯƠNG I:
GIỚI THIỆU CÁC QUI TRÌNH XỬ LÝ PHÁT SINH RA CHẤT Ô NHIỄM
1.1. QUY TRÌNH ĐỐT
Hầu hết các phương pháp xử lý, lưu trữ và loại bỏ điều liên quan đến công nghệ
đốt – tức việc đốt cháy các chất một cách có kiểm soát ở trong một miền kín – như một
phương tiện xử lý và thải loại chất thải nguy hại. Là một phương thức quản lý chất thải
nguy hại, công nghệ đốt có một số đặc thù:
Thứ nhất, nếu được tiến hành đang theo qui cách, nó có khả năng phân hủy toàn
bộ các độc chất hữu cơ trong chất thải nguy hại bằng cách phân hủy các mối liên kết hóa
học của chúng và đưa chúng trở lại dạng các nguyên tố hợp thành ban đầu, qua đó làm
giảm thiểu hoặcloại bỏ hoàn tòan các độc tính của chúng.
Thứ hai, nó hạn chế thể tích của chất thải nguy hại cần phải được thải loại bỏ vào
môi trường đất bằng cách biến đổi các chất rắn và lỏng thành dạng tro. So với việc loại
thải bỏ chất thải nguy hại không qua xử lý, việc thải bỏ loại tro vào môi trường đất an
toàn và hiệu quả gấp nhiều lần.
Công nghệ đốt là một quá trình xử lý khá phức tạp. Trong quá trình cháy, các chất
hữu cơ dạng rắn hoặc lỏng sẽ bị chuyển đổi sang pha khí. Các khí này qua các lưới đốt
sẽ tiếp tục bị làm nóng lên, đến một nhiệt độ nào đó các hợp chất hữu cơ của chúng sẽ
bị phân hủy thành các nguyên tử thành phần. Các nguyên tử này kết hợp với oxy và tạo
nên các chất khí bền vững, các khí này sau khi qua các thiết bị kiểm soát ô nhiễm sẽ
được thải vào bầu khí quyển.
Thành phần của các chất khí bền vững phát sinh từ việc đốt các hợp chất hữu cơ
chủ yếu là CO

2
và hơi nước. Tuy nhiên, tùy thuộc vào thành phần của chất thải rắn, một
5
lượng nhỏ CO, NOx, HCl và các khí khác có thể sẽ được hình thành. Các chất khí này là
nguyên nhân tiềm ẩn khả năng gây nguy hại cho sức khỏe con người và môi trường.
Việc quản lý và thải loại bỏ các kim loại, tàn tro và các sản phẩm phụ của quá
trình đốt cũng có thể gây những tác hại như đã đề cập. Tàn tro là một vật liệu dễ lắng,
tro với thành phần chủ yếu là carbon, các muối và các kim loại. Trong quá trình đốt, hầu
hết tàn tro sẽ tập trung ở đáy của buồng đốt (tro đáy). Khi lớp tro này được lấy ra khỏi
buồng đốt nó có thể xem như là chất thải nguy hại do bởi các qui tắc chuyển hóa hoặc
do nó có 1à đặc tính (nguy hại) nào đó. Tuy nhiên các hạt tro kích thước nhỏ (vật chất
dạng hạt m có thể có các kim loại kèm theo) cũng sẽ bị cuốn theo các chất khí lên cao
(còn gọi là tro bay). Các hạt tro này cùng các kim loại có liên quan cũng phải được xem
xét bởi các qui định áp dụng cho công nghệ đốt bởi vì chúng có thể mang các hợp phần
nguy hại ra khỏi hệ thống thiết bị vào trong khí quyển. Do việc đốt không phân hủy
được các hợp chất vô trong chất thải nguy hại (các kim loại chẳng hạn), các hợp chất
này có thể cũng sẽ tích tụ trong lớp tro đáy và tro bay với nồng độ có hại.
Hệ thống lò đốt chất thải nguy hại được tiến hành theo quy trình sau:
Công nghệ thiêu đốt phổ biến sử dụng lò đốt thùng quay. Công nghệ lò đốt thùng
quay như sau: Chất thải nguy hại được vận chuyển đến lò đốt bằng các thiết bị chuyên
dùng. Sau quá trình vận hành lò đốt đến nhiệt độ cho phép( buồng sơ cấp 800
o
C), chất
thải được đưa vào buồng sơ cấp. Thời gian lưu của chất thải trong lò đốt từ 0,5 -1,5giờ,
lượng chất thải nạp vào chiếm khoảng 20% thể tích của lò. Nhiệt độ trong buồng sơ cấp
duy trì 800 -900
o
C. Sản phẩm khí sinh ra trong quá trình đốt ở lò sơ cấp được đốt tiếp
tục ở buồng thứ cấp, nhằm đốt triệt để các sản phẩm bay hơi, chưa cháy hết ở buồng sơ
cấp. Nhiệt độ trong buồng thứ cấp khoảng 110

o
C, thời gian lưu của khí cháy trong
buồng thứ cấp 1,5 -2 giấy. Toàn bộ khí thải sinh ra được làm nguội và xử lý trước khi
qua ống khói thải ra môi trường.
6
7
8
Hình 1 Hệ thống lò đốt
9
Hình 2 Sơ đồ lồ đốt thùng quay
1.2. QUI TRÌNH CHÔN LẤP
*Quy trình chôn lấp chất thải sinh hoạt:
Rác tập kết vào ô chôn lấp: Rác tập kết vào ô chôn lấp theo phương pháp đổ lấn
(ô chôn rác) bề ngang của ô chôn rác. Theo trình tự vận hành từng ô chôn lấp.
• Đổ rác thải vào ô chôn lấp: Đổ rác vào ô chôn lấp theo sự điều động của nhân
viên hướng dẫn bãi.
• San gạt rác: San gạt rác để tránh ùn tắc rác cho việc tiếp nhận các ngày tiếp theo
bằng xe ủi xích. Khi rác tập kết hằng ngày tiến hành san gạt thành từng lớp chiều
dày 60cm, dung trọng đầm nén 750 kg/m
3
.
10
• Bổ xung VSV: Sau 1 ngày tiến hành phun VSV, EM hoặc Eemunis hoặc các chế
phẩm sinh học khác được phép lưu hành theo định mức 0,1lit VSV/1tấn rác 0,1
kg Bokasi (VSV dạng bột) việc phun VSV pha chế với nước sạch được điều
chỉnh theo tỷ lệ 1/20 (1 lít VSV pha với 20 lít nước sạch). Tuy nhiên phải điều
chỉnh tỷ lệ nước sạch phù hợp với độ ẩm của rác (theo thời tiết).
• Phủ đất: Tiến hành phủ đất trung gian trên bề mặt khi rác đã được đầm
nén chiều dày khoảng 2m. Chiều dày lớp đất phủ sau khi đầm nén 15-20 cm. Đất
phủ có hàm lượng hạt sét >30%.

Quá trình trên được thực hiện cho đến khi rác trong ô chôn đạt đến chiều dày thiết
kế sẽ tiến hành phủ bề mặt ô chôn.
*Quy trình chôn lấp chất thải nguy hại
Chất thải nguy hại được vận chuyển vào bãi chôn lấp bằng các thiết bị chuyên
dùng, được phân loại, đóng gói trước khi đưa vào ô chôn.
Chất thải nguy hại được sắp xếp vào ô chôn bằng hệ thống cẩu di động (tời) gắn
cùng với mái che di động.
Công tác đầm nén được thực hiện bằng các xe chuyên dụng hoặc sử dụng đầm
nện. Sau mỗi lớp chất thải nguy hại dày khoảng 1m (tối đa 2m) thì tiến hành che phủ
bằng lớp đất với chiều dày sau khi đầm nén 15 -20 cm nhằm cách ly chất thải nguy hại
với môi trường xung quanh.
Quá trình chôn lấp được thực hiện cho đến khi toàn bộ ô chôn chất thải đạt đến
chiều dày thiết kế sẽ tiến hành che phủ bề mặt.
11
Hình 3 Mô hình các bãi chôn lấp rác
12
Nước chảy bề mặt
Thiết bị chặn
mương
Nước rỉ rác
Giếng ga
Que thăm
dò khí
Hệ thống
nắp đậy
Nước chảy bề
mặt
Nước thấm vào rác
Giám sát
giếng

Hệ thống
lớp lót
Giám sát
giếng
Que thăm
dò khí
Thiết bị
chặn
mương
Máy hút khí
ra ngoài
Nước rỉ rác
Thoát nước
rỉ rác
Chất lắng
Thiết bị
chặn
mương
Thiết bị
chặn
mương
Hình 4 Phân loại cấu trúc bãi chôn lấp
13
Phân loại cấu trúc bãi chôn lấp
Bãi chôn lấp kỵ khí
Bãi chôn lấp kỵ khí vệ sinh
Cải tiến
Bãi chôn lấp kỵ khí vệ sinh
ống thu
nước rỉ rác

Bãi chôn lấp hiếu khí
Bãi chôn lấp nửa
hiếu khí
1.3. QUY TRÌNH Ủ (COMPOST)
Rác sinh hoạt được phân loại, tách ra các phần riêng biệt là phần hữu cơ và phần
trơ không sản xuất phân compost như: nylon, giấy, sắt thép...Rác sau khi tách chất trơ
được cắt nhỏ trước khi cho qua hệ thống ủ phân. Hệ thống ủ gồm nhiểu bể ủ song song,
dưới đáy mỗi bể đều có ba rãnh phân phối không khí chạy song song nhau.
Mùn compost được tạo thành từ hệ thống bể ủ tiếp tục được đưa đi ủ chín trong
nhà có mái che.Mùn compost sau khi ủ chín và ổn định còn lẫn nhiều tạp chất, sơ sợi
chưa phân hủy được đưa qua máy sàng để loại bỏ các thành phần chưa phân hủy hết.
Mùn compost được đóng bao thành phầm, phân trơ được đem đi chôn lấp hợp vệ sinh.
Hệ thống gồm 8 hầm ủ hoai xây nổi, chia thành 2 dãy đối diện nhau, mỗi dãy có 4
hầm, mỗi hầm dài 7m, rộng 1,5m, cao 1,5m có thể chứa khoảng 15 m
3
rác. Đáng lưu ý
là tường hầm xây bằng gạch thẻ chừa ô trống, trừ tường ở phía lối đi xây kín, lắp cửa
bằng gỗ rộng khoảng 0,7 m. Ở giữa mỗi hầm theo chiều dọc, đặt 7 ống nhựa cứng
đường kính 100 mm, cách nhau chừng 0,8m có đục lỗ xung quanh để trao đổi khí bên
trong và ngoài hầm. Tại mỗi hầm có gắn biểu đồ theo dõi nhiệt độ từ ngày thứ 1 cho đến
ngày thứ 50, tương ứng với dãi nhiệt độ từ 25
0
C đến 75
0
C. Ở đáy các hầm ủ còn lót
cây tạo khoảng hở để nước thải trong hầm dễ dàng thoát ra bên ngoài, rồi theo các
mương nổi trên mặt đất nối với hệ thống mương ngầm đến hầm chứa tập trung, xây
chìm có sức chứa khoảng 10 m
3
.

Rác được thu gom từ các hộ gia đình, trường học, chợ, và một số doanh nghiệp.
Rác được thu gom rồi vận chuyển bằng xe ba gác máy về xưởng để tiến hành phân
loại. Rác không phân hủy được như bì ny lon, sắt, nhôm, nhựa, giấy các tông, chai, lọ,
lon các loại... được lựa ra để bán phế liệu, còn lại rác hữu cơ cho vào thùng nhựa, đổ
vào hầm ủ hoai. Khi rác đạt độ cao 40 cm thì tiến hành tưới rác bằng nước thải được
bơm lên từ hầm chứa tập trung để tạo độ ẩm và hạn chế khoảng trống trong hầm, sau đó
phun chế phẩm sinh học EM khử mùi hôi. Sau khi tưới rác, nước sẽ chảy trở lại vào
hầm chứa tạo nên một chu trình khép kín nên nước thải không thể rò rỉ ra môi trường
bên ngoài, đảm bảo vệ sinh môi trường sản xuất và xung quanh.
Sau 40 ngày ủ hoai, rác được chuyển qua khu vực ủ chín thêm 10 ngày nữa, trong
thời gian ủ chín có thể che bạt hoặc không tùy vào thời tiết mỗi ngày. Sau đó
14
compost được trải mỏng, đảo khô rồi chuyển qua công đoạn sàng, đóng bao. Phần còn
lại trên sàng được chuyển qua khu vực riêng để tiếp tục phân loại như lần đầu. Việc
phân loại sẽ lặp đi lặp lại liên tục trong suốt quá trình sản xuất
* Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ủ sinh học
Ảnh hưởng của độ ẩm: Nếu vật liệu quá khô không đủ ẩm cho sự tồn tại của vi sinh vật,
nếu vật liệu quá ẩm thì không có lỗ hổng không gian và sẽ chứa đầy nước, vật liệu sẽ
không xốp, diện tích bề mặt sẽ bị giảm, sẽ diễn ra quá trình lên men yếm khí, oxy sẽ
không thể lọt vào được. Độ ẩm tối ưu thường từ 52 – 58%. Mỡ, dầu mỡ, sáp thường có
trong các chất thải hữu cơ với một lượng đáng kể và là các dịch thể ở nhiệt độ tối ưu.
Tuy nhiên dịch thể không đáng quan tâm như nhiệt độ.
15
Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ tối đa cho quá trình ổn định sinh hóa là 40 – 55
o
C.
Trong đó khi nhiệt độ cao (ngưỡng trên) đối với đống ủ thì tốc độ - mức độ ủ sẽ nhanh
và nhất là nếu không khí tuần hoàn được trong đống ủ thì oxy luôn luôn có mặt. Lưu ý
cần ngăn ngừa quá khô, quá lạnh ở phần nào đó của đống ủ.
Làm thoáng và kích thước hạt: Thông thường áp lực tĩnh là 0,10 – 0,15m cột nước, cần

tạo ra để đấy không khí qua chiều sâu từ 2 – 2,5m vật liệu. Áp lực đó chỉ cần quạt gió là
đủ chứ không cần máy nén. Các cửa sổ của lò ủ sẽ đủ đảm bảo cho làm thoáng, chỉ cần
đảo cửa sổ lò ủ mỗi ngày một lần, hoặc nhiều ngày một lần. đối với các vật liệu nhỏ
(kích thước < 25mm) oxy có thể xuyên thấm vào qua cửa sâu 0,15 – 0,2m, thậm chí
hiệu ứng của cột vật liệu (ống khói) hâm nóng củng cải thiện được một ít.
Tốc độ tiêu thụ oxy: Tốc độ tiêu thụ oxy tùy thuộc không chỉ nhiệt độ mà còn cả độ
nghiền nhỏ của vật liệu, độ ẩm, thành phần vật liệu, quần thể vi sinh vật và mức độ xáo
trộn. Người ta đã xác định rằng, nhu cầu oxy trong thời tiết ấm sẽ cao hơn trong lúc
lạnh. Với thiết bị làm thoáng, người vận hành có thể kiểm tra nhiệt độ bằng cách đo
lượng không khí thổi vào vật liệu, không khí dư sẽ được dùng để hạ nhiệt độ do làm
nguội – lạnh trực tiếp và bay hơi. Một dung tích không khí khá lớn phải thổi qua vật liệu
trong một số phút của từng nửa giờ một. Cũng có thể kiểm tra nhiệt độ bằng sự đói thiếu
không khí. Nhưng khi đó thiếu oxy sẽ làm quá trình chậm lại, trở thành điểm không
mong muốn. Để đạt kết quả tốt nhất, nên giữ nhiệt độ ban đầu là 40 – 50
o
C trong một số
ngày đầu, sau đó tăng lên 55 – 70
o
C để cho giai đoạn lên men diễn ra mạnh. Lượng
không khí cần thiết phải ứng với việc đảm bảo nhiệt độ này.
Mức độ và tốc độ ủ: Bên ngoài, mùi và sờ mó cảm giác có thể xác định được hiệu quả
của quá trình. Không nên để quá trình lên men diễn ra quá lâu vì sẽ còn ít chất hữu cơ là
những chất làm giàu cho đất. Quá trình ủ không được quá nhiệt, không nên để mất nitơ,
không nên quá lạnh. Chỉ dùng một chỉ tiêu (nhiệt độ) để đánh giá quá trình thì sẽ sai vì
các chất ú có xu hướng nóng lại sau khi nó đã được ổn định ở điểm tối ưu pH = 5 – 6
đối với rác thô vừa ủ, sau nhiều ngày pH = 8-9.
Việc giảm lượng chất hữu cơ là một chỉ thị tốt để đánh giá mức độ ủ, phân hủy tốc độ ủ
có thể đo bằng tốc độ tiêu thụ oxy, có thể đo cả lượng CO
2
tạo thành để đánh giá COD

16
(NOH) củng là chỉ tiêu tốt để đánh giá nhưng ít khi dùng. Tốc độ ủ có thể là tốc độ cao,
tốc độ thường, tốc độ thấp.
Các chỉ tiêu đối với quá trình ủ tốc độ cao: Để chất thải hữu cơ có thể được ổn định với
tốc độ cao và nhanh (4 – 6 ngày), cần các chỉ tiêu sau:
1. Vật liệu phải có tỉ lệ C: N = 50: 1 hoặc ít hơn, để sao cho không thiếu chất dinh
dưỡng khác với pH = 5,5 – 8.
2. Vật liệu phải được nghiền nhỏ (25 – 75mm)
3. Độ ẩm phải được kiểm soát sao cho bảo đảm bằng 45 – 60% trong suốt quá trình ủ.
4. Sử dụng tuần hoàn phần đã ủ - cấy (1 – 5% vật liệu hoạt tính đã được ủ một phần rồi)
thì rất lợi.
5. Xáo trộn nhẹ nhàng hoặc thỉnh thoảng xáo trộn để đề phòng hiện tường đóng bánh
hoặc tạo những kênh không khí.
6. Không khí phải được lọt tới tất cả mọi nơi của vật liệu ủ, hoặc ít nhất phải đảm bảo
50% oxy có trong đó.
7. Nhiệt độ phải giử ở 45 – 70
o
C trong suốt quá trình ủ.
8. Phải giử cho độ pH tăng lên để khỏi mất nitơ.
9. Quá trình phải đảm bảo liên tục trong 3 hoặc 5 bậc (giai đoạn) kể cả tuần hoàn vật
liệu đã ủ một phần, xáo trộn cho mỗi bậc. Bậc cuối cùng có thể hợp nhất với quá trình
lên men và làm khô (khử nước) tự nhiên nhờ nhiệt tự tạo ra.
17
Hình 5 Qui trình công nghệ ủ qui mô công nghiệp
1.4. QUY TRÌNH PHÂN LOẠI BẰNG THỦY LỰC
Theo quy trình, bùn sẽ được tách các thành phần hữu cơ và vô cơ bằng phương
pháp thủy lực. Chất vô cơ nặng sẽ lắng xuống đáy bồn trong khi chất hữu cơ nhẹ hơn sẽ
nổi lên trên. Các chất vô cơ được tách ra sẽ được tận dụng để sản xuất vật liệu xây
dựng, trong khi các chất hữu cơ được xử lý tiếp bằng phương pháp sinh học để tách
riêng các kim loại nặng với phần bùn hữu cơ sạch.

18
Rác tươi
Cân điện tử
Phân hầm cầu
Bể chứaSàng tập kết
Băng phân loại
Nghiền
Tái chế
Trộn
Lên men
Kiểm soát t
0
Tự động
Cung cấp độ ẩm
Thông khí cưỡng
bức
Ủ chín
Sàng
Tinh chế
Vê viên
Đóng bao
Trộn phụ gia N, P, K
Băng chuyền
Máy xúc
Máy xúc
21 ngày
Phần bùn hữu cơ sạch sẽ được tận dụng để trồng cây và cải tạo đất nông nghiệp.
Còn lại các kim loại nặng sẽ được xử lý theo phương pháp hóa học để tách riêng từng
kim loại hoặc hóa rắn toàn bộ để chôn lấp an toàn.
CHƯƠNG II:

ĐẶC TRƯNG MỘT SỐ CHẤT Ô NHIỄM TỪ CÁC QUI TRÌNH XỬ LÝ
2.1. NƯỚC RỈ RÁC
Nước rỉ rác (còn gọi là nước rác) là nước bẩn thấm qua lớp rác của các ô chôn lấp,
kéo theo các chất ô nhiễm từ rác chảy vào tầng đất ở dưới bãi chôn lấp.
Sự có mặt của nước trong bãi chôn lấp rác có cả mặt tích cực lẫn tiêu cực cho hoạt
động của bãi rác. Nước rất cần cho 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 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 đền cần quan tâm khi thiết kế, xây dựng cho hoạt động của một bãi chôn 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 sẵn có 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 khu vực khác chảy qua có thể thấm xuống các ô chôn rác.
- Nước mưa rơi xuống khu vực bãi 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).
19
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 lại thảm thực vật sau khi bãi đóng cửa.
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, khí hậu, mùa, độ ẩm của bãi rác, mức độ pha loãng với nước mặt và nước
ngầm là loại rác chôn lấp, tất cả đều tác động lên thành phần của nước rác. Các số liệu
tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rác từ các 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 từ các bãi chôn lấp
mới và lâu năm.
Thành phần
Bãi mới (dưới 2 năm)
Bãi lâu năm (trên
10 năm)
Khoảng Trung bình
Nhu cầu oxy hóa
sinh hóa (BOD5),
mg/l
2.000-20.000 10.000 100-200
Tổng lượng cacbon
hữu cơ (TOC),mg/l
1.500-20.000 6.000 80-160
Nhu cầu oxy hóa
học (COD), mg/l
3.000-60.000 18.000 100-500
Tổng chất rắn lơ
lửng (TSS), mg/l
200-2.000 500 100-400
Nitơ hữu cơ, mg/l 10-800 200 80-120
Ammoniac, mg/l 10-800 200 20-40
Nitrat, mg/l 5-40 25 5-10
Tổng lượng 5-100 30 5-10
20
photpho, mg/l

Othophotpho, mg/l 4-80 20 4-8
Độ kiềm theo
CaCO
3
1.000-10.000 3.000 200-1.000
pH 4,5-7,5 6,0 6,6-7,5
Canxi, mg/l 50-1.500 250 50-200
Clorua, mg/l 200-3.000 500 100-400
Tổng lượng sắt,
mg/l
50-1.200 60 20-200
Sunphat,mg/l 50-1.000 300 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 (một vài tuần), tiếp đến là hai giai đoạn phân hủy:
gai đoạn phân hủy yếm khí tùy tiện tạo ra axit và giai đoạn phân hủy yếm khí tuyệt đối
tạo ra khí metan.
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. Đăc trưng của rác trong giai đoạn này
là:
- Nồng độ cao các axit béo dễ bay hơi
- pH nghiêng về tính axit
- BOD cao
- Tỷ lệ BOD/COD cao
- Nồng độ NH
4
và nitơ cao
21

Dự đoán khối lượng nước rác: khối lượng nước 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 chất lượng nước rác tạo thành dựa vào “ Phương pháp cân bằng nước”. Sơ đồ cân
bằng nước được thể hiện ở hình sau:
Hình 6 Sơ đồ cân bằng nước.
Phương trình cân bằng nước có thể diễn ra như sau:
S
SW
= W
SW
+ W
TS
+ W
CM
+ W
A(R)
– W
LG
–W
WV
– W
E
–W
B(L)
Trong đó:
S
SW
: lượng nước tích trữ trong các bãi rác (kg/m
3

)
W
SW
: độ ẩm ban đầu của rác thải (kg/m
3
)
W
TS:
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(R)
: lượng nước thấm từ phía trên (nước mưa) (kg/m
3
)
22
Nước thải
phía trên bãi
rác
Vật liệu phủ trung
gian
Nước tiêu thụ trong
quá trình hình thành ở
bãi rác

Nước bay hơi
Rác đã được nén
Nước thoát ra
từ phía đáy
Nước từ vật liệu
phủ bề mặt
Nước từ chất
thải rắn
Nước có trong
bùn
W
LG
: lượng nước thất thoát trong quá trình hình thành khí thải (kg/m
3
)
W
WV
: lượng nước thất thoát do bay hơi do khí thải (kg/m
3
)
W
E
: lượng nước thất thoát do quá trình hơi quá bề mặt (kg/m
3
)
W
B(L)
: lượng nước thoát từ phía đáy bãi rác (kg/m
3
)

Trên cơ sở của phương trình cân bằng nước, các số liệu về lượng mưa, độ bốc hơi,
hệ số giữ nước của rác sau khi nén trong bãi rác, lượng nước 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:
Q = M( W
1
– W
2
) + P(1 – R) - E] × A
Trong đó:
Q : lưu lượng nước rò rỉ phát sinh trong bãi rác (m
3
/ngày)
M : khối lượng rác trung bình ngày (t/ngày)
W
1
: độ ẩm rác trước khi nén (%)
W
2
: độ ẩm rác sau khi nén (%)
P : lượng mưa ngày trong tháng lớn nhất (mm/ngày)
R : hệ số thoát nước bề mặt
E : lượng nước bốc hơi lấy bằng 5mm/ngày (thường 5-6 mm/ngày)
Bảng 2: 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 % 0,05-0,10
Đất pha cát, độ dốc 2 – 7% 0,10-0,15
Đất pha cát, độ dốc >7% 0,15 -0,2
Đất chặt, độ dốc 0-2% 0,13-0,17
Đất chặt, độ dốc 2-7% 0,18-0,22
23

Đất chặt, độ dốc >7% 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 phải 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.
Tần thu 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 nươc rác phải có chiều dài ít nhất 50 cm với những đặc tính sau:
- Có ít nhất 50% khối lượng hạt có kích thước ≤ 0,075 mm
- Có hệ số thấm tối thiểu bằng 1.10
-2
cm/s
Mạng lưới thu gom 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 yêu cầu sau:
- Có thành bên trong nhẵn và đường kính tối thiểu là 150mm
- Có độ dốc tối thiểu là 1%
- Lớp bọc quanh đường ống thu gom nước rác bao gồm: một lớp đất có độ hạt ít
nhất 5% khối lượng là hạt có đường kính 0,075 mm hoặc một màng lọc tổng hợp
có hiệu quả lọc tương đương để ngăn chặn sự di chuyển các hạt quá mịn xuống
hệ thống thu gom sao cho nước rác tự chảy nhanh xuống hệ thống thu gom.
2.2. KHÍ PHÁT SINH
Các bãi chôn lấp là nguồn tạo ra khí sinh học mà trong đó khí metan là thành phần
chủ yếu và chiếm một tỷ lệ cao. Khí sinh học là sản phẩm của quá trình phân hủy các
chất hữu cơ có trong bãi chôn lấp. Thành phần của khí ga trong giai đoạn đầu chủ yếu là
carbon dioxit (CO
2
) và một số loại khí khác như N
2

và O
2
. Sự có mặt của khí CO
2
ở
trong bãi chôn lấp tạo điều kiện cho vi sinh vật kị khí phát triển và từ đó bắt đầu giai
24
đoạn hình thành khí metan. Như vậy, khí ga có hai thành phần chủ yếu là CH
4
và CO
2
trong đó CH
4
có khoảng từ 50 – 60% và CO
2
chiếm khoảng 40 – 50%. Khí metan có
thể trở thành mối nguy hiểm gây ra cháy, nổ, ô nhiễm môi trường ở bãi chôn lấp và các
khu vực xung quanh. Vì vậy việc kiểm tra khí bằng phương pháp thoát tán hoặc thu hồi
và chuyển thành nguồn năng lượng là một phần quan trọng trong thiết kế và vận hành
bãi chôn lấp phế thải hợp vệ sinh, vì vậy các bãi chôn lấp rác thải hợp vệ sinh nhất thiết
phải có một hệ thống thu gom và xử lý tất cả các khí sinh học sinh ra từ bãi đảm bảo yểu
cầu giới hạn cho phép sao cho: Nồng độ của khí metan sinh ra không được vượt quá
25% giới hạn thấp về cháy nổ - LEL – “Lower Explosive Level”, có nghĩa là nồng độ
metan sinh ra không được vượt quá 1,25% tính theo thể tích ở những nơi sau:
• Ở trong nhà, hoặc các công trình thuộc phạm vi bãi chôn lấp
• Trong không khí xung quanh thuộc phạm vi bãi chôn lấp
Thuật ngữ “giới hạn thấp về cháy nổ” được hiểu là ở nồng độ thấp, tính theo thể
tích, một chất khí trong hỗn hợp khí ở nhiệt độ 25
o
C và ở áp suất 101,325 kPa sẽ gây ra

cháy trong không khí ..
Bảng 3: Thành phần của khí tạo thành ở bãi chôn lấp
25