Bài giảng Kỹ thuật vệ sinh chi phí thấp: Các công trình vệ sinh tại chỗ, xử lý nước thải phân tán, chi phí thấp - PGS.TS. Nguyễn Việt Anh

6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

trờng Đại học Xây dựng
Kỹ thuật vệ sinh chi phí thấp
Các công trình vệ sinh tại chỗ.
Xử lý nớc thải phân tán, chi phí thấp

PGS. TS. Nguyễn Việt Anh
Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trờng, ĐHXD
Tel. 04-3628 45 09, Fax 04-3869 3714, MP. 091320.9689, Email. ; www.vietdesa.net 1

Các công trình vệ sinh tại chỗ
Đóng vai trò rất quan
trọng
Giảm ô nhiễm từ nguồn

VS khô:
Hố xí thùng cải tiến có
thông hơi (VIP)

Nâng cao nhận thức,
huy động cộng đồng,
XHH

Hố xí 2 ngăn ủ phân,
tách nớc tiểu (hố xí sinh
thái)

Hộ gia đình quyết định

lựa chọn giải pháp

VS ớt:

Hỗ trợ từ bên ngoài: kỹ
thuật, tài chính, quản lí, ...
Thị trờng

Xí dội nớc + giếng thấm
Xí dội nớc + bể tự hoại
Bể tự hoại cải tiến
Bể biogas
...

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

2

1


6/2/2012

KT Vệ sinh chi phí thấp

3 h−íng thu gom ®Ó xö lý

3

Hố xí thùng cải tiến

có thông hơi (VIP)

4

PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội.

2


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

Hố xí 2 ngăn tách nớc tiểu của Việt Nam
Hố xí 2 ngăn, có máng tách nớc
tiểu
Âu chứa nớc tiểu và 2 cửa lấy
phân đã ủ
Lỗ bên ngăn không sử dụng: đậy
bằng hòn gạch và trát kín bằng
đất sét hay vữa

(Esrey)

5

Hố xí 2 ngăn tách nớc tiểu của Việt Nam
Cho đủ lợng tro/đất bột/mùn ca
sau mỗi lần sử dụng
Khi 1 ngăn đầy khoảng 2/3 (3-6

tháng), lấp đầy bằng đất khô
Cách nớc và côn trùng trong khi
ủ khô (>6 tháng) bằng cách gắn
kín cửa lấy phân bằng đất sét
Hơi nớc thoát qua ống thông hơi

6

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

3


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

Hố xí 2 ngăn tách nớc tiểu của Việt Nam
Ngăn chứa phân: dung tích đủ để
chứa phân tối thiểu 6 tháng
V(m3) = Số ngời trong hộ x 0,04
Đã kể đến 200-300 ml tro sau mỗi
lần đi
~ 0,3m3/ngăn
Khi cần phải tăng dung tích: nên
tăng BxL, không nên tăng H để
tiện sử dụng cho ngời già, trẻ em
(Esrey)

7

Hố xí 2 ngăn tách nớc tiểu của Việt Nam
Không đợc để rò rỉ, thấm nớc, tuyệt đối tránh côn trùng,
gia súc tiếp cận đợc ngăn chứa phân
Nền và tờng phải đợc xây dựng và trát kín bằng xi
măng, không sử dụng đất sét (không đủ an toàn)
Cửa lấy phân phải đợc trát kín.
Tờng xây gạch, vữa xi măng M75, trong trát vừa
M100 + nớc xi măng chống thấm

8

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

4


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

Hố xí 2 ngăn tách nớc tiểu của Việt Nam
Khi xây phải chừa cửa thông hơi
giữa 2 ngăn.
ống thông hơi đặt trên cùng của
ngăn.
2 ngăn chung 1 ống thông hơi,
D>120 mm. Vợt quá mài nhà
>0,5 m
Cửa thông to hơn ống thông hơi

để dễ thoát hơi và lọt ánh sáng
xuống đống ủ
Luồng không khí: chỉ vào - ra 1
đờng: vào qua lỗ đi và ra qua
ống thông hơi

9

Hố xí 2 ngăn tách nớc tiểu của Việt Nam
Hạn chế tối đa nớc ma lọt vào
đống ủ:
Lới Inox chống ruồi, góc
nhọn <30o
Chữ T
(Hạn chế hiệu ứng
Nón chụp thông gió tự nhiên)
Chống thấm giữa ống thông
hơi và điểm đi qua mái/tờng
tốt

10

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

5


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

Hố xí 2 ngăn tách nớc tiểu của Việt Nam
Bệ tách nớc tiểu phải trơn, nhẵn,
không đọng nớc. Composite!
Lỗ ~ 140 mm. Nắp kín!
Phân biệt 2 màu đỏ - xanh
để tránh nhầm lẫn
Quét dọn thờng xuyên
Vật liệu độn:
Tro củi, tro bếp (pH cao, tốt nhất)
Vôi + mùn ca (1/9)
Cần thời gian ủ lâu hơn, > 1 năm !
Đất bột
11

12

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

6


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

Hố xí 2 ngăn tách nớc tiểu của Việt Nam
VLXD phải bền
Rẻ mới đợc chấp nhận
Thuận tiện. Gần nhà!

Có nớc rửa + xà phòng!
Thẩm mỹ!

13

H xớ thm di nc

Xiphon ngn mựi
14

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

7


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

Thiết kế hố xí thấm dội nớc
Đối với nhà vệ sinh một ng
ngă
ăn:
1. Tính thể tích chất rắn tích lũy,
lũy và
2. Tính thể tích chất lỏng (sẽ ngấm vào đất);
3. Thể tích sử dụng của bể = tổng 1 và 2, chiều
cao cộng thêm 0,5m khoảng lu không.
Đối với nhà vệ sinh hai ng
ngă

ăn dùng luân phiên:
Lấy thể tích lớn hơn trong hai giá trị trên
(vì khả năng thấm của vách ngăn đợc phục hồi
khi một ngăn không dùng).
15

- Phần chất rắn tích lũy:
Đối với hố xí thấm dội nớc một ng
ngă
ăn:
Vr = rPn (m3)
Trong đó:
r = lợng chất rắn tích luỹ (= 0.03 m3 /ngời.năm)
P = quy mô hộ gia đình, ngời
n = tuổi thọ hầm, năm
Đờng kính hố thấm ~11,5 m,
Chiều cao: cộng thêm 0,5m lu không phía trên
16

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

8


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

- Phần thể tích chất lỏng thấm đợc
1. Ước tính lu lợng nớc thải vào bể

(thờng bằng 1020 l/ng.ngày)
2. Ước tính tốc độ thấm lọc dài h
hạ
ạn theo loại đất
2
(lít/m diện tích tờng x ngày):
Cát:
50 (l/m2.ngày)
Mùn pha cát:
30
Mùn bùn xốp và bùn sét:
20
Mùn bùn đặc và bùn sét, và đất sét:
10

17

3. Tính diện tích bề mặt thấm lọc cần thiết (m2):
Ai = lu lợng (lít/ngày) / tốc độ lọc (l/m2 ngày)
4. Tính thể tích bể.
bể Ví dụ bể hình trụ, đờng kính D:
Vi = D2h/4
Trong đó:
+ h: chiều sâu sử dụng của bể. h = Ai/D
Khi đó:

Vi = AiD/4

18

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

9


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

H xớ di nc + b t hoi

19

Bể tự hoại
Đóng vai trò quan trọng trong XLNT tại chỗ và phân
tán, đặc biệt khi cha có điều kiện xây dựng hệ thống
XLNT tập trung cho 100% hộ thoát nớc (ít khi xảy
ra).
Bể tự hoại phải đợc thiết kế, xây dựng, quản lý đúng
quy cách!
Xử lý cả nớc đen và nớc xám!
Sau bể tự hoại: các công trình XLNT tại chỗ, cống
thoát nớc đã tách cặn đờng kính nhỏ và độ dốc tối
thiểu, ngăn bơm và MLTN áp lực, ...

20

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

10

6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

Bể tự hoại phải đợc thiết kế, xây dựng, quản lý
đúng quy cách!
Vk = Lu không

V = Vn + Vb + Vt + Vk

Vv = Váng nổi

Vn = N.qo.tn /1000

Vn = Vùng lắng

Vb = 0,5.N.tb/1000

Vb = Cặn tơi

Vt = r.N.n/1000

Vt = Bùn tích lũy

Vk >= 0.5Vt

Nhiệt độ nớc thải, oC

10

15

20

25

30

35

Thời gian cần thiết để
phân huỷ cặn tb, ngày

104

63

47

40

33

2821

Quản lý vận hành
bảo dỡng bể tự hoại

22

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

11


6/2/2012

KT Vệ sinh chi phí thấp

Bể tự hoại cho dân cư vùng lũ
ĐB s. Cửu Long

23

Bể tự hoại + ngăn lọc

24

PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội.

12


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

B khớ sinh hc biogas

25

Nguyên tắc
Lên men / Phân huỷ: Các hợp chất hữu cơ đợc chuyển
thành CH4 và CO2 nhờ vi sinh vật trong điều kiện không
có O2

Khí sinh học tạo thành có thể đợc sử dụng làm
nguyên liệu: đốt, thắp sáng, sởi, phát điện chạy
máy, ...

26

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

13


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

27

Xử lý nớc thải
sau công trì
trình sinh học kỵ khí
Xử lý tại chỗ
Bãi lọc ngầm

Bãi lọc ngầm trồng cây
Xử lý tập trung theo cụm

28

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

14


6/2/2012

KT Vệ sinh chi phí thấp

29

HTTN víi bÓ tù ho¹i
- BÓ tù ho¹i vµ giÕng thÊm

30

PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội.

15


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

- Bể tự hoại và bãi lọc ngầm

31

- Bể tự hoại và bể xử lý hiếu khí với bùn hoạt tính hoặc
lọc dính bám

32

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

16


6/2/2012

KT Vệ sinh chi phí thấp

- BÓ tù ho¹i vµ bÓ läc c¸t (cã hoÆc kh«ng cã dßng tuÇn
hoµn)

33

34

PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội.

17

6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

- Bể tự hoại, ngăn bơm và bãi lọc ngầm trên gò nổi

35

- Bể tự hoại và bãi lọc ngầm trồng cây

36

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

18


6/2/2012

KT Vệ sinh chi phí thấp

Xử lý nước thải bằng B·i lọc ngầm trồng c©y

37

38

PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội.

19

6/2/2012

KT Vệ sinh chi phí thấp

- BÓ chøa ph©n vµ xe hót ®Þnh kú

39

- BÓ tù ho¹i vµ hå sinh häc

40

PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội.

20


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

STEP

MLTN chân không
41

Các giải pháp thoát nớc chi phí thấp
HTTN chung truyền thống với các giếng tràn tách

nớc ma
HTTN riêng truyền thống
Bể tự hoại + MLTN đã tách cặn, đờng kính nhỏ
MLTN giản lợc: đờng kính nhỏ, chôn nông, sơ
đồ xuyên tiểu khu

42

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

21


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

Các phơng án đấu nối tuyến cống cấp 3
(a) MLTN chung; (b) MLTN giản lợc;
(c) Giải pháp vệ sinh tại chỗ
43

Quản lý nớc thải khu dân c:
HTTN chung
Cống, mơng
thoát nớc chung

Nớc ma
Hầm Biogas

Hố xí 2 ngăn

Giếng tràn tách
nớc ma

Nớc xám
Trạm XLNT
Nớc xám
Nớc đen
qua bể tự hoại

Ao cá

Tái sử dụng nớc thải
trong nông nghiệp

(N.V.Anh, 2004, GHK-DFID)

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

44

22


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

MLTN đã tách cặn: tự chảy hoặc áp lực

Cống thoát
nớc chính

Bể tự hoại
Độ dốc thay đổi

Cặn lắng
Xả

(EPA)

- WI, USA: Chi phí đầu t cho bể tự hoại và hệ thống cống thoát
nớc thải đã lắng cặn ~60% chi phí đầu t cho hệ thống thoát nớc
thông thờng.
-Hiển nhiên sẽ còn rẻ hơn nếu trong vùng có sẵn các bể phốt
-Quan trọng: kiểm soát gradient thủy lực !

45

Mng li thoỏt nc riờng vi cng uPVC - BMT

46

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

23


6/2/2012

KT V sinh chi phớ thp

Thoát nớc chi phí thấp:
HTTN riêng với MLTN giản lợc

47

Bể tự hoại cải tiến với các vách ngăn mỏng và ngăn
lọc kỵ khí BASTAF
ST <
50 60%

BAST
70 80%

<

STAF
80 85%

<

BASTAF (cùng T = 48 h)
80 90% (COD, CODf, TSS)

48

PGS. TS. Nguyn Vit Anh, IESE, HXD H Ni.

24


6/2/2012

KT Vệ sinh chi phí thấp

E , (% )

100
80
60
40

100
E (%)

20
0
0

10

20

30

40

50

ST: COD

ST: TSS

BAST: COD

BAST: TSS

60

70

80

80

HRT (h)

E(COD), %

100

60

80

60

48h

72h

40

48h
24h
12h

20

40
COD

BOD5

TSS
ChØ tiªu

ST

STAF

BAST

BASTAF

0
A1

A2

A3

A4

A5

A6

B1

B2

C¸c ng¨n bÓ

100

E(TSS), %

80
48h

60

72h
48h
24h
12h

40

20

49

0
A1

A2

A3

A4

A5

A6

B1

B2

C¸c ng¨n bÓ

Methanococcus and
Methanosarcina spp.

50

PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, IESE, ĐHXD Hà Nội.

25