Đồ án tính toán thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn

Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

MỤC LỤC
ĐỀ BÀI:....................................................................................................................1
CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THU GOM..........................................3
I. Dữ liệu tính toán...............................................................................................3
II. Hình thức thu gom..........................................................................................3
III. Sơ đồ xử lý chất thải rắn...............................................................................3
III. Tính toán thu gom sơ cấp..............................................................................4
IV. Tính toán thu gom thứ cấp............................................................................5
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH.....11
I. Lựa chọn địa điểm và quy mô công suất bãi chôn lấp..............................11
1. Lựa chọn địa điểm.......................................................................................11
2. Quy mô diện tích bãi chôn lấp....................................................................11
II.

Tính toán thiết kế bãi chôn lấp................................................................11

1. Tính toán diện tích đất cần thiết để chôn lấp..............................................12
2. Tính toán diện tích các ô chôn lấp..............................................................14
3. Tính toán lớp chống thấm...........................................................................16
4. Tính toán lượng nước rỉ rác, hệ thống thu gom, xử lý nước rỉ rác..............17

1


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN
ĐỀ BÀI:
- Cho mặt bằng khu vực số 15

Hình 1: Bản vẽ mặt bằng khu vực số 15
1- Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong một hệ thống xử lý
chất thải rắn theo các số liệu dưới đây:
- Hệ thống phục vụ cho khu dân cư có
+ Mật độ dân số 2500 người/km2
+ Tỷ lệ gia tăng dân số 0,75%/năm
+ Công suất thải rác 1,2 kg/ngày đêm
+ Hiệu quả thu gom chất thải rắn đạt 90 %

2


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

Bảng 1: Thành phần khối lượng chất thải rắn.
Thành phần (% khối lượng)

( % KL)

Chất hữu cơ

65

Cao su, nhựa

5

Giấy cac ton, giấy vụn

8

Kim Loại

12

Thủy tinh, gốm, sứ

7

Gach vụn, đất đá, ...

3

- Độ ẩm: 73 %
- Độ tro: 6 %
- Tỷ trọng chất thải rắn 370 kg/m3 = 0.37 tấn/m3
2- Thể hiện các nội dung nói trên vào :
- Thuyết minh tính toán công nghệ xử lý chất thải rắn (bao gồm cả xử lý nước rác)
- Bản vẽ mặt bằng khu dân cư (có vạch tuyến thu gom rác)
- Bản vẽ mặt cắt ô chôn lấp
- Bản vẽ tổng mặt bằng của bãi chôn lấp, khu xử lý nước rỉ rác

3

Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THU GOM
I. Dữ liệu tính toán.
- Có 64 khu vực dân cư tổng diện tích thu gom 21.605 km2
- Mật độ dân sô: 2500 người/km2. Tổng dân số: 54012 người.
- Công suất thải rác: 1.2 Kg người / ngày đêm. Lượng rác phát sinh: 64814 tấn/ngày
đêm
- Hiệu suất thu gom: 90%, sử dụng thùng chứa thể tích 660 lít. Lượng rác thu gom:
58892 tấn / ngày đêm.
- Hệ thống thu gom làm việc 8h/ngày.
- Tỷ trọng (khối lượng riêng CTR): 370 kg/m3
II. Hình thức thu gom.
Việc thu gom, vận chuyển CTR trên địa bàn khu dân cứ sẽ sử dụng hệ thống
container cố định với xe thu gom dỡ tải cơ khí.
Quy trình thu gom của hệ thống được mô tả như sau: xe thu gom (xe ép rác có
thùng chứa và ép kín) sẽ đi từ trạm xe đến vị trí thu gom (điểm hẹn), lấy rác từ các xe đẩy
tay 660 lít đổ lên xe, trả thùng rỗng về vị trí cũ rồi đi đến vị trí thu gom tiếp theo, cứ như
thế cho đến khi thùng chứa trên xe đã đầy. Khi đó, xe thu gom sẽ vận chuyển rác đến khu
xử lý rác tập trung, đổ rác và di chuyển đến vị trí lấy rác đầu tiên của tuyến thu gom tiếp
theo.
Khi hoàn tất công tác thu gom rác của một ngày làm việc, xe thu gom sẽ di chuyển
từ khu xử lý tập trung về trạm xe.
Các phương tiện sử dụng trong quá trình thu gom :
 Xe đẩy tay 660 lít dùng để thu gom ráctại các trục đường chính của các khu dân
cư, sau đó di chuyển đến điểm hẹn tập trung.

 Xe ép rác chuyên dụng, thu gom rác tại các điểm tập trung vận chuyển về khu xử
rác tập trung để xử lý.
III. Sơ đồ xử lý chất thải rắn.

4


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

Nơi phát sinh CTR

Thu gom sơ cấp
e

.
Thu gom thứ cấp

BCL hợp vệ sinh

Hình 1.1: Sơ đồ xử lý CTR.
Thuyết minh:
-

CTR được thu gom từ các hộ gia đình bằng xe đẩy tay vào một giờ cố định trong
ngày.

-

Sau đó các xe đẩy tay đã lấy đầy rác được đưa tới các điểm hẹn và được xe ép rác
tới thu gom và đưa đến BCL.

-

Rác sau khi đưa tới BCL được phân loại, 1 phần đem tới kho chứa rác thải có khă
năng tái chế, phần còn lại được xử lý bằng phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh.

III. Tính toán thu gom sơ cấp.
- Thu gom từ nơi phát sinh đến thiết bị thu gom rác của thành phố. Giai đoạn này có
sự tham gia của người dân và có sự ảnh hưởng lớn đến hiệu quả thu gom. Hệ thống thu
gom chủ yếu thủ công. Bao gồm thu gom rác đường phố và thu gom rác hộ dân cư.

5


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

- Các khu vực dân cư tại khu vực chủ yếu là khu dân cư biệt lập thấp tầng. Lượng
CTR sinh hoạt chưa được phân loại tại nguồn.
- Giai đoạn thu gom sơ cấp áp dung 2 phương pháp:
+ Dịch vụ thu gom lề đường: tại các đoạn đường rộng thuận lợi cho xe thu gom.
Chủ nhà đem các thùng rác để vào lề đường vào thời điểm thu gom nhất định trong ngày,
và đem các thùng rác trở lại. Thu gom bằng các xe đẩy tay 0.66 m 3, hiệu suất thu gom:
80%.
+ Dịch vụ thu gom lối đi ngõ hẻm: tại các đoạn đường hẹp, CTR được chủ nhà bỏ
tập trung tại các điểm tập trung rác của khu dân cư thường được đặt đầu lối di ngõ hẻm.
Thu gom bằng các thùng cố định 0.66 m3, hiệu suất thu gom: 80%.

- Thể tích rác toàn thành phố thu gom trong 1 ngày đêm:

Thể tích rác thu gom :

Vrac 

M thugom

 rac



58,892.56
 159.17
370 �103
(m3)

- Số thùng rác toàn thành phố thu gom trong 1 ngày đêm:
Số thùng = = ≈ 302 (thùng)
- Diện tích, dân số, Khối lượng rác phát sinh thu gom, số xe, số thùng, số điểm thu
gom: được thể hiện tại bảng tính tóan Excell “TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THU GOM
TRONG 1 NGÀY ĐÊM”
IV. Tính toán thu gom thứ cấp.
- Các số liệu và điều kiện tính toán số lượng thùng rác.
+ Diện tích của khu vực là S = 21.605 km2
+ Sử dụng hệ thống thùng cố định, thu gom bằng xe cơ giới.
+ Mỗi vị trí đặt 1 thùng rác, khoảng cách giữa các thùng là như nhau.
+ Thu gom mỗi ngày 1 lần
+ Lượng rác thu gom: 58892 tấn / ngày đêm.
+ Dung tích và hệ số sử dụng (f) của xe đẩy tay:

V = 660 lít = 0.66 m3
6


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

f = 0.8.
+ Dung tích và hệ số nén (r) của xe thu gom:
Sử dụng các xe thu gom có dung tích và hệ số nén tương ứng là:
Vxe = 18 m3, r = 1.8
Vxe = 22 m3, r = 1.9
Vxe = 24 m3, r = 1.9
Bảng 1.1. Thông số tuyến thu gom cho từng tuyến.
Tuyến
I
II
III
IV
-

Chiều dài
tuyến (km)
17
16
15
16

Số xe đẩy tay

trong tuyến
76
66
84
76

Vị trí
điểm hẹn
1 - 15
16 - 30
31 - 46
47 - 62

Tính toán xe đẩy tay trong 1 chuyến:
(xe đẩy tay/ch)

Trong đó:
+ v

: thể tích của các xe đẩy tay , m3/chuyến

+ r

: tỷ số nén rác, từ 1.1 – 2.

+ c

: thể tích xe m3/xe, c = 0.66 m3/xe

+ f

: hệ số hữu ích của xe đẩy tay chứa, chọn f = 0.8
Bảng 1.2: Chọn thông số xe thu gom

STT

Tuyến

1
2
3
4

I
II
III
IV

Thể tích
xe thu gom
(m3/ch)
22
18
24
22
7

Tỷ số nén rác r

Số xe đẩy tay/chuyến

(xe/ch)

1.8
1.9
1.9
1.8

76
66
84
76


Dương Thị Thùy Vân
-

LĐH4CM

Thời gian lấy và đổ rác:
Pscs = Ct.(uc) + (np - 1) (dbc)

Trong đó:
+ Ct

: số xe đẩy tay đổ được trong một chuyến, thùng/chuyến

+ uc

: thời gian cần thiết để đổ rác và trả thùng rác rỗng về vị trí cũ (h/chuyến)
uc = 3 phút/xe = 0.05 h/xe

+ nP

:

số vị trí điểm hẹn trong một chuyến, xe/chuyến

+ dbc

: thời gian vận chuyển giữa hai vị trí lấy rác (h/vị trí), dbc = a’ + b’X

Với vận tốc xe di chuyển giữa các điểm hẹn v = 24 km/h
Tra bảng “Hằng số tốc độ vận chuyển” ta có a’ = 0.06 và b’ = 0.0416
X: khoảng cách TB giữa các vị trí điểm hẹn.(km)
X=(khoảng cách tù vị trí điểm hẹn đầu tiên đến điểm hẹn cuối cùng)/(np - 1)
+ np - 1 : số lần vận chuyển giữa hai vị trí lấy rác = số thùng rác – 1
Bảng 1.3. Thời gian trung bình hao phí lái xe giữa các vị trí điểm hẹn

-

ST
T

Tuyến

Ct (xe/ch)

uc
(h/xe)

1
2
3
4

I
II
III
IV

76
66
84
76

0.05
0.05
0.05
0.05

np
(vị
trí/ch
)
15
15
16
16

X

(km)

dbc

Pscs
(h/chuyến
)

1,07
1.00
0.86
0.93

0.1045
0.1016
0.0958
0.0987

5.26
4.72
5.64
5.28

Thời gian cần cho một chuyến:
Tscs = (Pscs + s + a + bX)

Trong đó:
+ Tscs

: thời gian cần thiết cho một chuyến (h/chuyến)

+ Pscs

: thời gian lấy rác và đổ rác (h/chuyến)
8


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

+ s

: thời gian tại các bãi đổ (h/chuyến), s = 0.133 (h/chuyến)

+ a,b

: hệ số thực nghiệm, a (h/chuyến), b (h/km)

Với vận tốc xe di chuyển giữa các điểm hẹn v = 55 km/h
Tra bảng “Hằng số tốc độ vận chuyển” ta có a’ = 0.034 và b’ = 0.01802
+ X

: đoạn đường vận chuyển 2 chiều trung bình của một chuyến (km/chuyến)
Bảng 1.4. Thời gian cần thiết cho một chuyến.

-

STT

Tuyến

Pscs
(h/chuyến)

1
2
3
4

I
II
III
IV

5.26
4.72
5.64
5.28

s
(h/chuyến
)
0.133
0.133
0.133
0.133

X
(km)

Tscs
(h/chuyến)

17 x 2
16 x 2
15 x 2
16 x 2

6.04
5.47
6.35
6.02

Số chuyến thu gom thực hiện trong 1 ngày.
Giả sử thời gian lam việc của mỗi ngày là 8h.
Nd =

Trong đó:
+ Nd

: số chuyến làm việc trong ngày, (ch/ngày).

+H

: thời gian làm việc trong một giờ, (h/ngày). H=8 (h/ngày)

+W

: hệ số kể đến các yếu tố không sản xuất, W = 0.1 – 0.4, chọn W = 0.15.

+ t1 : thời gian lái xe từ trạm điều vận đến vị trí đặt điểm hẹn đầu tiên trong ngày, chọn
t1 = 0.133 (h/ngày).
+ t2 : thời gian lái xe từ vị trí đặt điểm hẹn cuối cùng trong ngày đến trạm điều vận,
chọn t2 = 0.233 (h/ngày).
+ Tscs : thời gian cần thiết cho một chuyến (h/chuyến).

9


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM
Bảng 1.5. Số chuyến làm việc trong ngày.

ST
T

Tuyến

H
(h/ngày
)

W

t2
(h/ngày
)

t1
(h/ngày)

Tscs
(h/chuyến
)

Nd
(ch/ngày
)

1
I
8
0.15
0.133
0.233
6.04
2
II
8
0.15
0.133
0.233
5.47
3
III
8
0.15
0.133

0.233
6.35
4
IV
8
0.15
0.133
0.233
6.02
Vậy, tổng số chuyến làm việc trong ngày là 1 + 1 + 1 +1 = 4 (ch/ngày)
-

1.07
1.18
1.01
1.07

Nd
làm tròn
(ch/ngày
)
1
1
1
1

Thời gian làm việc thực sự trong 1 ngày:
H=

Trong đó:

+H
+ Nd
+W

: thời gian làm việc thực sự trong một giờ, (h/ngày).
: số chuyến làm việc trong ngày, (ch/ngày).
: hệ số kể đến các yếu tố không sản xuất, W = 0.1 – 0.4, chọn W = 0.15.

+ t1 : thời gian lái xe từ trạm điều vận đến vị trí đặt điểm hẹn đầu tiên trong ngày, chọn
t1 = 0.133 (h/ngày).
+ t2 : thời gian lái xe từ vị trí đặt điểm hẹn cuối cùng trong ngày đến trạm điều vận,
chọn t2 = 0.233 (h/ngày).
+ Tscs : thời gian cần thiết cho một chuyến (h/chuyến).

Bảng 1.6. Thời gian làm việc thực sự trong 1 ngày.
STT

Tuyến

Nd

Tscs
(h/chuyến)
10

t1

t2

W

H


Dương Thị Thùy Vân

1
2
3
4

I
II
III
IV

(ch/ngày
)
1
1
1
1

LĐH4CM
(h/ngày)

(h/ngày) (h/ngày)
6.04
5.47
6.35

6.02

0.133
0.133
0.133
0.133

11

0.233
0.233
0.233
0.233

0.15
0.15
0.15
0.15

7.54
6.87
7.90
7.51


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH

I.

Lựa chọn địa điểm và quy mô công suất bãi chôn lấp.

1. Lựa chọn địa điểm.
Bãi chôn lấp là công nghệ đơn giản và rẻ tiền nhất, phù hợp với các nước đang phát
triển nhưng tốn diện tích đất rất lớn và có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy, việc
lựa chọn vị trí bãi chôn lấp là hết sức quan trọng, sao cho các đảm bảo các yêu cầu như
quy mô, địa chất thủy văn...
Địa điểm dự kiến xây dựng bãi chôn lâp sẽ được đặt bãi bãi đất trống, không có dân
cư sinh sống, cách thành phố 4km, nằm ở cuối hướng gió. Vị trí bãi chôn lấp được mô tả
trong bản vẽ “Sơ đồ vạch tuyến của mặt bằng 15”.
2. Quy mô diện tích bãi chôn lấp
Theo số liệu hiện trạng và dự báo tốc độ gia tăng dân số đến năm 2020 thì dân số khu
vực là 58202 người. Theo số liệu tính toán và dự báo cho thấy tổng lượng chất thải rắn
của khu vực vào năm 2016 là 21,451 tấn/năm, với khả năng thu gom hiện tại đạt 90%.
Khối lượng chất thải rắn vào năm 2020 là 23,453 tấn/năm. Do đó, nhìn vào hướng phát
triển và mở rộng khu vực theo đề án phát triển kinh tế - xã hội thì có thể phân loại để quy
hoạch bãi chôn lấp CTR cho khu vực này phải thuộc loại vừa (Theo TCXDVN 261:2001,
Bãi chôn lấp chất thải rắn – tiêu chuẩn thiết kế thì BCL loại vừa thì dân số từ 100000500000 người; khối lượng chất thải vào khoảng 20000 – 65000 tấn/năm; thời gian sử
dụng 5 -10 năm.
II.

Tính toán thiết kế bãi chôn lấp.

Theo số liệu mà đề bài cho thì dân số hiện tại trên địa bàn khu vực là 54012 người
(2015), với tỉ lệ tăng dân số 0,75%/năm thì ước tính đến năm 2025, trên địa bàn có 58202
người. Dựa vào số liệu tính toán được về dân số, diện tích, hiệu quả thu gom rác, ta có
bảng sau:

12


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

Bảng 2.1: Dự báo dân số, khối lượng CTR sinh hoạt từ năm 2016 đến 2025
ST
T

Năm

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

2016
2017
2018
2019
2020
2021

2022
2023
2024
2025

Tỷ lệ
gia
0.75%
/năm
1
0.0075
0.0075
0.0075
0.0075
0.0075
0.0075
0.0075
0.0075
0.0075
0.0075

Dân số
(người)
2
54417
54825
55236
55561
56068
56489

56912
57339
57769
58202

Công
suất
(kg/
ng.đ)
3
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2

Hiệu
quả

Khối
lượng
(kg/ngày)

Khối
lượng

(kg/ngày)

Khối lượng
rác thu gom
(kg/năm)

4
0.900
0.900
0.905
0.905
0.910
0.910
0.915
0.915
0.920
0.920
Rác
TB

5=2x3
65,300.51
65,790.26
66,283.69
66,780.82
67,281.67
67,786.29
68,294.68
68,806.89
69,322.94

69,842.87

6=5x4
58,770.46
59,211.24
59,986.74
60,436.64
61,226.32
61,685.52
62,958.31
63,777.11
64,255.44
64,255.44

7 = 6 x 365
21,451,216.88
21,612,101.00
21,895,159.49
22,059,373.19
22,347,607.54
22,515,214.60
22,808,716.50
22,979,781.88
23,278,644.61
23,453,234.45

67,549.06

Tổng

224,401,050.15

1. Tính toán diện tích đất cần thiết để chôn lấp.
Các giả thiết tính toán như sau:
+ BCL được xây dựng theo phương pháp nửa chìm nửa nổi.
+ Chiều cao tổng thể của bãi rác sau khi đóng cửa là h = 15m, độ sâu dưới đất h 1 = 5m,
độ cao nổi h2 = 10m.
+ Các lớp rác dày dr= 2.2 m sau khi được đầm nén kĩ.
+ Các lớp đất phủ xen kẽ từng lớp rác có độ dày dd = 20cm
+ Hiệu suất sử dụng đất tại BCL để chôn lấp chiếm 75% tổng diện tích bãi. Diện tích xây
dựng các công trình phụ trợ: đường, đê kè, hệ thống thoát nước, nhà kho, sân bãi, hệ
thống xử lý nước... chiếm khoảng 25% tổng diện tích bãi.

-

Thể tích rác thải chiếm chỗ:

Khối lượng rác thu gom: 224,401.05 tấn (tái chế giấy cacton, giấy vụn, kim loại 20%)
13


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

Khối lượng rác đem đi tái chế: Mtái chế = 224,401.05 x 0.20 = 44,880.21 (tấn)
Khối lượng rác đi chôn lấp: Mrác = 224,401.05 x 0.80 = 179,520.84 (tấn)
Tỷ trọng chất thải rắn : rác = 370 (kg/m3)
Chọn hệ số đầm nén r =0,8
Thể tích rác đem chôn:

Vrac 

M rac 179,520.84

x0.8  388,153.17
 rac
370 �103
(m3)

Ô chôn lấp có chiều cao tổng thể 15m được tiến hành lấp 1 lớp rác 2 – 2,2m ( Chọn
2m) thì phủ 1 lớp trung gian bằng đất dày 0,2m.
Giả sử ô chôn lấp có tiết diện đứng gồm 2 hình thang

- Chọn chiều cao lý thuyết ô chôn lấp D = 10m
Lớp CTR dr= 2.2 m, lớp đất phủ dd = 20cm = 0.2 m
Số lớp rác chôn lấp trong 1 ô chôn lấp:
10
 4.17
L = = 2.2  0.2
(m)

Lấy tròn làm 4 lớp rác
- Chiều cao hữu dụng chứa rác:
D1 = dr x L = 2.2 x 4 = 8.8 (m)
- Chiều cao của lớp đất phủ:
14


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM
D2 = dd x L =0,2 x 4 = 0.8 (m)

- Diện tích hữu dụng cần thiết kế chôn hết lượng rác tính toán:
388,153.17
 44,108
8.8
Stc= Vrác / D1 =
(m2)

Chia làm 6 ô chôn lấp => Diện tích 1 ô là 7351(m2)
Nếu diện tích đất sử dụng xây dựng các công trình phụ trợ là 25% thì tổng diện tích
bãi chôn lấp sẽ là:
Sxd = Stc x (1+25%) = 44,108 x (1+25%) = 55,135 (m2) = 5.5 (ha)

2. Tính toán diện tích các ô chôn lấp.
Thời gian sử dụng bãi chôn lấp là 10 năm , diện tích sử dụng chôn lấp 5.5 ha và sẽ
xây dựng 6 ô chôn lấp có diện tích và kích thước bằng nhau. Các ô chôn lấp sẽ được sử
dụng theo thứ tự đánh số từ 1 đến 6, ô này lấp đầy sẽ sử dụng ô tiếp theo.
- Thể tích chất thải rắn chôn trong 1 ô:
= Vrác/ số ô = 388,153.17 / 6 = 64,692.2 (m3)
- Thể tích của 1 ô chôn lấp:
Vô = VI + VII
VI = 1/3h1(a1b1 + ab + a1b1ab)1/2
VII = 1/3h2(a2b2 + ab + a2b2ab)1/2
Trong đó:
VI, VII: Thể tích phần chìm và phần nổi của ô chôn lấp.
h1: Chiều cao phần chìm của ô chôn lấp. (chọn h1=5m)
h2: Chiều cao phần nổi của ô chôn lấp. (chọn h2=10m)
a, b: Chiều dài, rộng của miệng ô chôn lấp. (chọn a = 100m; b = 40m)

a1, b1: Chiều dài, rộng đáy dưới ô chôn lấp.
a2, b2: Chiều dài, rộng đáy trên ô chôn lấp.
15


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

Ta có:
a1 = a – 2h1 cotg450
a2 = a – 2h2cotg600
b1 = b – 2h1cotg450
b2 = b – 2h2cotg600
Vậy:
- Chiều dài đáy dưới ô chôn lấp: a1 = 100 – 10 = 90 (m)
- Chiều dài đáy trên ô chôn lấp: a2 = 100 – 11.55 = 88.45(m)
- Chiều rộng đáy dưới ô chôn lấp: b1 = 40 – 10 = 30(m)
- Chiều rộng đáy trên ô chôn lấp: b2 = 40 – 11.55 =28.45(m)
- Thể tích phần chìm của ô chôn lấp
VI = 1/3h1(a1b1 + ab + a1b1ab)1/2
=1/3x5x(90x30+100x40+90x30x100x40)1/2= 5478.92 (m3)
- Thể tích phần nổi của ô chôn lấp
VII = 1/3h2(a2b2 + ab + a2b2ab)1/2
= 1/3x10x(88.45x28.45+100x40+88.45x28.45x100x40)1/2= 10,578.87 (m3)
-

Thể tích của 1 ô chôn lấp:
Vô = VI + VII=5478.92+10,578.87=16,057.79 (m3)

Theo Thông tư số 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD thì tỷ lệ lớp đất phủ chiếm
khoảng 10 % đến 15% tổng thể tích rác thải và đất phủ.
Vphủ = (Vrac+Vphủ) x 0.15
Vphủ = (64,692.2 + Vphủ) x 0.15 => Vphủ = 11,451.56 (m3)
Thể tích thực ô chôn lấp:
Vô = Vrác + Vphủ =64,692.2 + 11,451.56 = 76,143.76 (m3)

3. Tính toán lớp chống thấm.
16


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

a) Lớp lót đáy: (bố trí từ dưới lên)
- Đất nền ở đáy và 2 bên thành được đầm nén kỹ.
- Lớp đất sét dày 0.6m (hệ số thấm nước > 10-7 cm/s).
- Lớp vải địa chất chống thấm: 0.002m.
- Lớp cát dày: 0.2m.
- Lớp sỏi và đường ống thu gom nước rỉ rác dày: 0.2m.
- Lớp vải địa chất 2 (cho nước rỉ rác chảy qua được) dày: 0.002m
- Lớp đất bảo vệ dày: 0.3m.
=> Tổng chiều dày: 1.304m.
b) Lớp phủ bề mặt: (bố trí từ dưới lên)
- Lớp đất sét dày: 0.6m.
- Lớp vải địa chất chống thấm dày: 0.002m.
- Lớp cát thoát nước dày: 0.2m.
- Lớp đất trồng cỏ dày: 0.4m.
- Tổng chiều dày: 1.202m.

- Lớp rác và đất phủ trung gian theo tính toán phần trên dày:
L = D1 + D2= 8.8 + 0.8 = 9.6 (m).
Tổng chiều cao của ô chôn lấp:
9.6 + 1.304 + 1.202 = 12.106 (m).
4. Tính toán lượng nước rỉ rác, hệ thống thu gom, xử lý nước rỉ rác.
a) Lượng nước rỉ rác sinh ra (C).
Nước rỉ rác sinh ra chủ yếu là do nước có sẵn trong rác chảy ra do bị nén nước mưa
khi chưa lấp đầy ô chôn lấp, một phần nhỏ là do quá trình phân hủy các chất trong chất
thải.
Số liệu tính toán
+ Khối lượng rác thu gom TB một ngày (cuối giai đoạn thiết kế): M (tấn/ngày)
17


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM
M = 64,255.44 (kg/ngày) = 64.255 (tấn/ngày)

+ Lượng mưa ngày trong tháng lớn nhất P = 0,85mm/ngày
+ Độ ẩm trung bình trước khi nén : W2 = 60%
+ Độ ẩm trung bình sau khi nén là: W1= 25%
+ Hệ số thoát nước bề mặt: R = 0.15
+ Lượng nước bốc hơi hàng ngày E = 5mm/ngày = 0.005m/ngày.
+ Thể tích CTR chôn/ngày: Vng = M/tỷ trọng CTR

(m3/ngày)

 Vng = 64.255 /0.37 = 173.66 (m3/ngày)
Thể tích CTR sau khi đầm nén: Vng nén = Vng x r = 173.66 x 0.8 = 138.93 (m3/ngày)

 Diện tích chôn lấp rác mỗi ngày (A):
A = (Vng nén)/Dr = 138.93/2.2 = 63.15 (m2)
Vậy lượng nước rỉ rác sinh ra là:
C = M x (W2-W1) + [P(1-R)-E] x A
= 64.255 x (0.6 – 0.25) + [0,85 x (1 – 0.15) – 0.005] x 63.15
= 67.8 (m3/ngày)
Tiến hành xây dựng hệ thống xử lý nước rỉ rác công suất 67.8 m3/ng.đêm
b) Lượng nước rò rỉ từ bãi rác.
Số liệu tính toán:
-

Tổng số ô: 6 ô.

-

Diện tích mỗi ô: 7351 m2

-

Khối lượng chất thải cần chôn lấp lớn nhất (của năm cuối cùng)
M = 64.255 x 0.8 = 51.4 (tấn/ngày).

-

Lượng nước mưa trung bình tháng cao nhất 379mm/tháng (tháng VI).

-

Độ bốc hơi tự nhiên trung bình trong khu vực là 3,8mm

Tính toán
Theo cân bằng nước đối với toàn bộ các hố chôn lấp trong bãi :
18


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM
Qw = Sw + Ww + Lw – Pw - Ew

Trong đó:
+ Qw : lượng nước rò rỉ từ bãi rác;
+ Sw : lượng nước ngấm vào từ phía trên;
+ Ww : lượng nước do thay đổi độ ẩm của rác và vật liệu phủ bê mặt;
Có thể tính gần đúng Ww = CwG/100p
+ p : khối lượng riêng của nước (tấn/m 3). ở 250C, p = 0,99708 (nguồn: Giáo trình
Quản lý và Xử lý chất thải rắn – GS. TS Nguyễn Văn Phước).
+ Cw : chênh lệch độ ẩm giữa rác đưa vào và rác trong hố (%)
+G

: lượng rác đưa vào chôn lấp;

+ Lw : lượng nước từ đất thấm vào; Lw = 0
+ Pw : lượng nước tiêu thụ cho các phản ứng;
+ Ew : lượng nước bốc hơi.
 Lượng nước thấm vào từ phía trên (Sw)
 Lượng mưa tính toán là (hệ số thấm là 1,5):
= Hệ số an toàn . = 1.5 x = 18.95 mm/ngày
 Lượng nước trên bề mặt hố chôn lấp.
= Diện tích ô chôn lấp x Lượng mưa tính toán

= 7351m2 x 18.95mm/ngày = 139,301.45 mm/ngày =139.3 m3/ngày
 Lượng nước mưa bị ngấm vào các hố khác (đã hoàn thành chôn lấp từ trước) bằng
khoảng 20% lượng nước mưa trên bề mặt của một hố chôn sẽ là:
= 20% . Lượng mưa trên bề mặt hố chôn lấp
= 20% x 139.3= 27.86 m3/ngày.
Toàn bộ lượng nước mưa khác điều được thu gom và thoát ra ngoài thì lượng nước
mưa ngấm xuống từ phía trên sẽ là:
Sw = Lượng nước trên bề mặt hố chôn lấp + Lượng nước mưa bị ngấm vào các hố khác
Sw = 139.3 + 27.86 = 167.16 m3/ngày.
 Lượng nước do thay đổi độ ẩm (Ww)
19


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

Độ ẩm trung bình của rác là 73%.
Thành phần chất hữu cơ trong rác thải là 65%.
Nếu giả thiết rằng độ ẩm trong các thành phần khác không đổi, có 90% chất hữu cơ
phân hủy và thành phần TB của rác thải chiếm 93.68% trong toàn bộ khối lượng rác thì
lượng nước tạo thành do thay đổi độ ẩm khi bị nén ép là:
73% x 65% x 90% x 93.68% = 40.001 %
Khối lượng rác thải được thu gom lớn nhất (của năm cuối cùng) là 51.4 tấn/ngày,
lượng nước sinh ra do thay đổi độ ẩm sẽ là:
Ww = (51.4 x 40.01 %)/0,99708 = 20.63 (m3/ngày).
 Lượng nước tiêu thụ cho các phản ứng (Pw).
 Lượng rác đưa vào lớn nhất hàng ngày là 51.4 tấn/ngày, lượng rác hữu cơ trong đó
là:
= 51.4 x (1 – độ ẩm TB) x (thành phần chất hữu cơ trong rác thải)x(thành phần TB

của rác thải trong toàn bộ khối lượng rác).
= 51.4 x (1 – 73%) x 65% x 93.68% = 8.45 (tấn/ngày)
 Lượng nước tiêu thụ cho phản ứng:
Pw = 8.45 x 90% x 0,18/0,99708 = 1.37 m3/ngày.
 Lượng nước bốc hơi (Ew)
Bốc hơi nước từ rác chỉ xảy ra đối với các hố đang hoạt động. Do đó, lượng bốc hơi tự
nhiên sẽ :

= (S1 ô chôn lấp x số ô) x độ bốc hơi tự nhiên trung bình trong khu vực
= (7351m2 x 6) x 3,8mm/ngày = 167.693 m3/ngày.
 Lượng khí thải phát sinh từ các hố rác là:
8.45 tấn/ngày x 90% x 0,8m3/kg= 6084 m3/ngày.
 Lượng nước bốc hơi cùng khí:
6084 x 0,03524/997,08 = 0,215 m3/ngày.
 Lượng nước bay hơi là:
Ew = 167.6 + 0,215 = 167.815 m3/ngày.

20


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

Lưu lượng nước rò rỉ lớn nhất từ các hố rác là (bỏ qua lượng nước thấm từ đất vì có
các lớp chống thấm và phương pháp chôn là nổi):
Qw = 167.16 + 20.63 – 1.37 – 167.815 = 18.605 m3/ngày
Bảng 6. Hệ số thoát nước bề mặt đối với các loại đất phủ. ( Quản lý CTR- GS.TS Trần
Hiếu Nhuệ).
Loại đất trên 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%

Hệ số thoát nước bề mặt
0,05 – 0,10
0,10 – 0,15
0,15 – 0,20
0,13 – 0,17
0,18 – 0,22
0,25 – 0,35

Ở trên là lượng nước rò rỉ được tính một cách tổng quát, tuy nhiên trong thực tế thì
lượng nước rò rỉ sẽ ít hơn vì lượng chất hữu cơ đã mang đi ủ compost nên trong bản thân
những chất vô cơ còn lại đem chôn lấp không thể sinh ra lượng nước nhiều như thế.
Ống thu nước rò rỉ có 150, có cắt khe dài 50mm và rộng 20mm, khoảng cách giữa
các khe là 25mm.
c) Hệ thống thu gom nước rỉ rác
Ô chôn lấp có chiều dài a = 100m, chiều rộng b = 40. Chọn đặt 1 ống chính thu gom nước
rỉ rác, ống có 4 nhánh có đục lỗ.
Lưu lượng của nước rỉ rác là 67.8 (m3/ngày) = 0.78 (l/s).
Lưu lượng nước qua ống ngang là: 0.78/ 4 = 0.195 (l/s).
Tra bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước:
i = 1%
D = 150mm.
Lưu lượng q = 0,2725 (l/s).
Theo bảng 5, ứng với độ dốc i= 0,01, ta có các thông số sau:

Độ đầy
h/D
0,05

Độ dốc tính theo phần nghìn
10
Q
v
0,07
0,2
21


Dương Thị Thùy Vân
0,10

LĐH4CM
0,39

0,33

Lưu lượng 0,2725 l/s nằm trong khoảng giữa 0,07 l/s và 0,39 l/s. Độ chênh lệch
giữa chúng là:
0,39 – 0,07 = 0,32.
Độ chênh lệch giữa số đã cho với số nhỏ nhất là:
0,2725 – 0,07 = 0,2025.
Khi đó, vận tốc v ứng với lưu lượng 0,2725 l/s là:
0,2 + ( 0,33 – 0,2). = 0,282 (m/s).
Độ đầy là:
0,05 + (0,1 – 0,05). = 0,082.

Vậy ống nhánh có các thông số là:
i= 0,01.
D = 150 mm.
h/D = 0,082.
v = 0,282 m/s.
Chọn ống chính trong hố chôn lấp có D = 300mm, i = 2%.
 Thoát nước mặt:
- Nước mặt, nước mưa là nguyên nhân chính gây ra nước rỉ rác. Cần phải loại bỏ
giảm thiểu nước mặt xâm nhập vào BCL.
- Địa hình xây dựng BCL là đồng bằng thích hợp sử dụng hệ thống đê (không thấm)
bao quanh bãi chôn lấp nhằm ngăn cách giữa BCL vs MT xung quanh. Xây dựng đê bao
để ngăn nước chảy tràn có thể ngấm vào ô chôn lấp hoặc làm sói mòn bờ ô chôn lấp. Xây
đê cao 4m, chiều rộng bề mặt là 2.5m
- Đào và xây rãnh thoát nước bề mặt xung quanh bãi chôn lấp.
 Thoát nước tại đáy bãi:
Hê thông thu gom nươc ro ri đươc sư dung la hê thông nươc ơ đay bai chôn lâp
đươc biểu diễn như hình sau:

22


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

 Hình 7. Hệ thống thu gom nước rỉ rác ở đáy ô chôn lấp
Đay ô chôn lâp dôc tôi thiểu 1% về phía đường ông thu gom, xung quanh ông thu gom
ban kính 1 m, co độ dôc 3%
Sư dung ông co đường kính 15 – 20 cm. Cứ 100 mm ông sẽ đươc khoan lỗ để thu nươc,
khoang cach giưa 2 lỗ khoan la 6 mm, đường kính lỗ khoan 10 – 20mm, ty l ê lỗ rỗng

chiêm tư 10 – 15% diên tch bề măt ông.
Cuôi đường ông co hô ga tâp trung ri rac, đăt may bơm để hut lên hê thông xư ly.
Đường kính ông thu nươc ri rac:
d

4 �Qr
4 �9.02

 0.012  m 
 �v
 ��
1 86400
, chọn d = 15cm

- Hệ thống thu gom nước rò rỉ, nước thải bao gồm: tầng thu nước rác, các rãnh ống
dẫn và hố thu nước rác và nước thải được bố trí hợp lý đảm bảo thu gom toàn bộ nước rò
rỉ , nước thải về trạm xử lý.Hê thống thu gom bao gồm:
+ Tầng thu gom nước rò rỉ được đặt ở đáy và thành ô chôn lấp,nằm trên tầng chống
thấm của đáy ô chôn lấp hoặc trên màng tổng hợp chống thấm. Tầng thu gom nước rò rỉ
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 số thấm tối thiểu = 1x10 -2 cm/s. Lớp dưới: đá dăm nước
dày 20-30 cm. Lớp trên: cát thô dày 10-20cm.
+ Mạng lưới ống thu gom nước rò rỉ được đặt ở bên trong tầng thu gom nước rò rỉ
phủ lên toàn bộ đáy ô chôn lấp. Đáp ứng các yêu cầu sau : có thành bên trong nhẵn và có
đường kính tối thiểu 150mm, có độ dốc tối thiểu 1%
+ Lớp lọc bao quanh đường ống thu gom nước rác, nước thải bao gồm: một lớp đất
có độ hạt ít nhất 5% khối lượng là hạt có đường kính 0,075mm hoặc 1 màng lọc tổng hợp
có hiệu quả lọc tương đương để ngăn cản sự di chuyển các hạt quá mịn xuống hệ thống
thu gom sao cho nước rác tự chảy xuống hệ thống thu gom

23


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

- Hệ thống thu gom nước rò rỉ, nước thải phải được thiết kế và lắp đặt sao cho hạn
chế tới mức thấp nhất khả năng tích tụ nước rò rỉ vật liệu xây dựng phải đảm bảo đủ độ
bền về tính chất hóa học cơ học trong suốt thời gian vận hành, sử dụng BCL.
- Hệ thống thu gom và xử lý nước rò rỉ, nước thải phải xử lý chống thấm ở đáy và
bên thành đảm bảo không có nước rò rỉ và nước thải thấm vào nước ngầm và nước mặt.
- Phương pháp và công nghệ xử lý nước rò rỉ, nước thải đạt TCVN về môi trường

24


Dương Thị Thùy Vân

LĐH4CM

d) Xử lý nước rỉ rác.
Nước rỉ rác sau khi được thu gom sẽ được xử lý theo sơ đồ sau:
25