Đánh giá hiện trạng môi trường nước khu vực bãi chôn rác thải nam sơn tại khu liên hiệp xử lý rác thải nam sơn năm 2018 huyện sóc sơn thành phố hà nội

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN VĂN KHOA

“ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC RỈ RÁC KHU VỰC BÃI
CHÔN RÁC THẢI NAM SƠN TẠI KHU LIÊN HIỆP XỬ LÝ RÁC THẢI
NAM SƠN NĂM 2018, HUYỆN SÓC SƠN ,THÀNH PHỐ HÀ NỘI”.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chuyên ngành
Khoa
Khóa học

: Chính quy
: Khoa học mơi rường
: Mơi trường
: 2015 - 2019

Thái Nguyên, 2019


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN VĂN KHOA

“ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC RỈ RÁC KHU VỰC BÃI
CHÔN RÁC THẢI NAM SƠN TẠI KHU LIÊN HIỆP XỬ LÝ RÁC THẢI

NAM SƠN NĂM 2018, HUYỆN SÓC SƠN,THÀNH PHỐ HÀ NỘI”

Hệ đào tạo
Chun ngành
Lớp
Khoa
Khóa học
Giáo Viên Hướng Dẫn

: Chính quy
: Khoa học môi trường
: K47 - KHMT
: Môi trường
: 2015 - 2019
: TS. Trần Thị Phả

Thái Nguyên, 2019


i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài, ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận
được sự quan tâm, giúp đỡ quý báu của quý thầy giáo, cô giáo nhà trường,
cùng bạn bè xung quanh. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Thị
Phả, người đã giành nhiều thời gian chỉ dẫn và giúp đỡ tận tình trong q
trình tơi thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo khoa Môi trường,
cùng các thầy giáo, cô giáo Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, những
người đã truyền đạt tri thức và phương pháp học tập, tìm hiểu và nghiên cứu

khoa học trong suốt thời gian tôi học tập tại nơi đây.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện kỹ thuật và công nghệ
Môi trường đã tạo mọi điều kiện tốt nhất trong q trình tơi thực tập và cung
cấp số liệu cho đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè ln động viên, tạo điều
kiện và góp ý để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp này.
Tuy nhiên trong quá trình thực hiện đề tài khơng thể tránh được những
thiếu sót, vì vậy rất mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo, cơ giáo để đề
tài của tơi được hồn thiện tốt hơn nữa.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 1 tháng 06 năm 2019
Sinh viên

Nguyễn Văn Khoa


ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AAS

Atomic Absorbtion Spectrometric - Quang phổ hấp thụ
nguyên tử

BCL

Bãi chôn lấp

BOD

Biological Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh hóa

BTNMT Bộ Tài Ngun và Mơi trường
COD

Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa học

NRR

Nước rỉ rác

NT

Nước thải của bãi chôn lấp

NXB

Nhà xuất bản

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

SBR

Sequencing Batch Reactor - Bể phản ứng theo mẻ

SS

Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng

SMEW

Standard Methods for the Examination of Water and

W

Westewater - Các phương pháp chuẩn phân tích nước và
nước thải

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TT

Trước thải của bãi chôn lấp

TDS

Total Dissolved Solids - Tổng chất rắn hòa tan

UASB

Upflow Anaerobic Sludge Balanket - Bể xử lý sinh học dòng
chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí


iii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ v
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ vi
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................. 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 3
1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................... 4
2.1. Cơ sở khoa học và pháp lý của đề tài ......................................................... 4
2.2. Tổng quan về nước rỉ rác ........................................................................... 6
2.2.1. Đặc trưng của nước rỉ rác ........................................................................ 6
2.2.2. Ảnh hưởng của nước rỉ rác...................................................................... 9
2.3. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước rỉ rác.................................... 10
2.3.1. Phương pháp cơ học (phương pháp vật lý) ........................................... 10
2.3.2. Phương pháp hóa lý............................................................................... 11
2.3.3. Phương pháp hóa học ............................................................................ 12
2.3.4. Phương pháp sinh học ........................................................................... 14
2.3.5. Phương pháp xử lý cặn .......................................................................... 16
2.3.6. Phương pháp khử trùng ......................................................................... 16
2.4. Một số văn bản liên quan đến tài nguyên nước ....................................... 17
2.5. Tình hình xử lý nước rỉ rác trong và ngồi nước ..................................... 18
2.5.1. Tình hình xử lý nước rỉ rác ở nước ngoài ............................................. 18
2.5.2. Tình hình xử lý nước rỉ rác ở trong nước .............................................. 22


iv

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 24
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 24
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 24
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 24
3.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 24
3.3. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 24
3.3.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu........................................................... 24
3.3.2. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm và ngoài hiện trường....... 25
3.3.3. Phương pháp tổng hợp so sánh ............................................................. 27
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 28
4.1. Sơ lược về nhà máy và quy trình cơng nghệ xử lý nước rỉ rác thải của
BCL Nam Sơn ................................................................................................. 28
4.1.1. Sơ lược về bãi chơn lấp ......................................................................... 28
4.1.2. Quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác .................................................. 30
4.2. Đánh giá hiệu quả xử lý nước rỉ rác ......................................................... 37
4.2.1. Số liệu thành phần của nước rò rỉ trong bãi rác. ................................... 37
4.2.2. Kết quả phân tích mẫu nước đầu ra tại BCL rác thải Nam Sơn ........... 42
4.2.3. Đánh giá chất lượng nước sau xử lý so sánh với QCVN 25:2009/ BTNMT 43
4.2.4. Hiệu quả xử lý ....................................................................................... 47
4.3. Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước
rác từ BCL ....................................................................................................... 48
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 52
5.1. Kết luận .................................................................................................... 52
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 54


v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1.Sự biến thiên nồng độ chất ô nhiễm trong nước rỉ rác theo tuổi ....... 7
Bảng 3.1: Phương pháp phân tích mẫu ........................................................... 27
Bảng 4.1. Hiện trạng mực nước rác đang lưu chứa tại hồ chứa và các ô chôn
lấp tại BCL Nam Sơn ........................................................................ 32
Bảng 4.2. Số liệu về thành phần của nước rò rỉ trong bãi rác ......................... 38
Bảng 4.3. Kết quả phân tích mẫu nước đầu ra tại BCL rác thải Nam Sơn ..... 42
Bảng 4.4 . Hiệu quả xử lý nước rỉ rác BCL rác thải Nam Sơn ....................... 47


vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Quan hệ giữa sự tang trưởng sinh khối và sự khử cơ chất.............. 15
Hình 2.2. Sơ đồ hệ thống xử lý của bãi chôn lấp 1 ......................................... 19
Hình 2.3. Sơ đồ hệ thống xử lý của bãi chơn lấp 2 ......................................... 20
Hình 4.1. Địa điểm xây dựng bãi rác Nam Sơn .............................................. 28
Hình 4.2. Sơ đồ vận hành hiện tại của trạm .................................................... 30
Hình 4.3. Biểu đồ khối lượng NRR được xử lý tại BCL Nam Sơn từ năm
2006-2016 ........................................................................................ 34
Hình 4.4. Biểu đồ khối lượng xử lý NRR năm 2017 tại BCLNam Sơn ......... 34
Hình 4.5. Biểu đồ khối lượng xử lý NRR năm 2018 tại BCL Nam Sơn ........ 35
Hình 4.6. Tồn cảnh nhà máy nhìn từ trên cao ............................................... 36
Hình 4.7: Biểu đồ diễn biến pH đầu vào ......................................................... 39
Hình 4.8: Biểu đồ diễn biến COD đầu vào ..................................................... 40
Hình 4.9: Biểu đồ diễn biến BOD5 đầu vào .................................................... 40
Hình 4.10: Biểu đồ diễn biến Nitơ đầu vào .................................................... 41
Hình 4.11: Biểu đồ diễn biến Amoni đầu vào ................................................ 42
Hình 4.12. Biểu đồ thể hiện COD sau xử lý ................................................... 43

Hình 4.13. Diễn biến nồng độ BOD5 sau xử lý............................................... 44
Hình 4.14. Diễn biến nồng độ NH4+ trong nước rỉ rác sau xử lý .................... 45
Hình 4.15. Diễn biến nồng độ Nitơ tổng sau xử ............................................. 46


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Ở Việt Nam những năm gần đây, tình trạng ơ nhiễm mơi trường ngày
càng trở lên trầm trọng và phổ biến dẫn tới suy thối mơi trường đất, nước,
khơng khí, đặc biệt là tại các đô thị lớn lượng chất thải rắn và nước thải ngày
càng gia tăng. Mặc dù số lượng các nhà máy đã xây dựng trạm xử lý chất thải
tăng lên trong những năm gần đây nhưng hiện trạng ô nhiễm vẫn chưa được
cải thiện.
Nước rỉ rác phát sinh từ bãi chôn lấp chất thải rắn hiện nay là một trong
những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng xung quanh khu
vực bãi chơn lấp. Nhìn chung, nước rỉ rác chứa các chất hữu cơ hoà tan và các
ion vơ cơ với hàm lượng cao, khó xử lý. Nếu nước rỉ rác phát thải trực tiếp
vào môi trường mà khơng được kiểm sốt chắc chắn sẽ gây ơ nhiễm mơi
trường nghiêm trọng. Tính chất nước rỉ rác thay đổi khơng những do nó được
tạo thành bởi rất nhiều loại chất thải khác nhau mà còn thay đổi theo tuổi bãi
rác và theo mùa trong năm.
Hiện tại chúng ta vẫn xử lý rác thải bằng phương pháp chôn lấp và
chưa áp dụng phân loại rác thải nguồn nên thành phần của nước rỉ rác rất
phức tạp. Hàm lượng chất ô nhiễm trong nước rỉ rác có thể biến động rất lớn,
tùy thuộc vào tuổi bãi chôn lấp, thời gian lấy mẫu - mùa mưa hay mùa khơ.
Vì vậy, việc khảo sát các đặc trưng của nước rỉ rác tại các bãi chơn lấp có thể
cung cấp những thơng tin quan trọng làm cơ sở để chọn lựa công nghệ xử lý

phù hợp
Tuy nhiên, kéo theo đó là vấn đề ô nhiễm môi trường do bãi chôn lấp
không hợp vệ sinh, không đạt tiêu chuẩn gây ra nhiều bất cập làm ảnh hưởng
tới môi trường xung quanh và cuộc sống con người.


2

Đặc biệt, hầu hết nước rỉ rác tại bãi chôn lấp đều phát thải trực tiếp vào
môi trường, khuếch tán mầm bệnh gây tác động xấu đến môi trường và sức
khỏe con người, việc ô nhiễm môi trường từ nước rỉ rác của các bãi chôn lấp
tập trung trở thành vấn đề nóng hàng chục năm nay.
Nước rỉ rác được tạo ra trong giai đoạn axit của bãi chôn lấp ổn định.
Trong giai đoạn này pH của nước rỉ rác tạo ra giảm do đó huy động nhiều kim
loại nặng. Thành phần của nước rác phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc tính
của chất thải, thiết kế và vận hành bãi rác, các đặc tính và thành phần cụ thể
của các chất thải được chôn lấp. Tại nhiều quốc gia đang phát triển việc quản lý
kém các bãi rác là mối nguy cơ chính đối với ơ nhiễm nước ngầm cũng như
nước mặt. Do lắp đặt không đúng các hệ thống lớp lót và thu gom nước rỉ rác,
nước rỉ rác lan truyền vào nước ngầm hoặc các nguồn nước mặt gần đó, làm
suy thối chất lượng nước. Để kiểm sốt nguy cơ ơ nhiễm của nước rỉ rác hầu
như tất cả các nước đã ban hành các quy định, nhưng các biện pháp khắc phục
được đề xuất theo thời hạn là rất khó thực hiện và khơng hiệu quả về chi phí.
Do đó, để ngăn chặn sự lãng phí năng lượng và tiền bạc việc xác định các khu
vực dễ bị ảnh hưởng bởi bãi chôn lấp là cần thiết và phải được tiến hành ngay.
Các nhà khoa học và các nhà quản lý môi trường đã quan tâm đến việc
xử lý nước rỉ rác. Đã có một số công nghệ xử lý nước rỉ rác được áp dụng
như: hệ thống mương xử lý nước rỉ rác (kết hợp nước rỉ rác với nước thải sinh
hoạt, quay vòng tuần hồn nước rỉ rác và hồ xử lý), cơng nghệ sinh học (xử lý
hiếu kí, kị khí) và xử lý bằng các q trình vật lý, hố học (oxi hố, kết tủa,

hấp phụ, cơng nghệ màng và loại bỏ NH4+). Nhìn chung, nước rỉ rác thường
được xử lý bằng phương pháp sinh học để loại bỏ các chất hữu cơ. Công nghệ
sinh học được sử dụng để xử lý nước thải thường có hiệu quả cao. Tuy nhiên,
một hệ thống xử lý sinh học riêng lẻ thường khơng có hiệu quả cao trong xử
lý nước rỉ rác vì nó có thành phần phức tạp và chứa các chất ơ nhiễm khó


3

phân huỷ sinh học xuất phát từ vấn đề trên và được sự đồng ý của ban chủ
nhiệm khoa cũng như giáo viên hướng dấn TS. Trần Thị Phả, tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài. “Đánh giá hiện trạng môi trường nước khu vực bãi chôn
rác thải Nam Sơn tại khu Liên hiệp xử lý rác thải Nam Sơn năm 2018,
Huyện Sóc Sơn,Thành phố Hà Nội”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu, phân tích thành phần chất thải rắn và hoạt động chôn lấp
tại địa điểm nghiên cứu cụ thể: BCL rác thải Nam Sơn.
- Đánh giá thực tế về tính chất của nước rỉ rác từ hoạt động chơn lấp và
hiện trạng hoạt động của các trạm xử lý nước rác hiện có trên khu vực bãi
chơn lấp rác thải tại Nam Sơn- Hà Nội.
- Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước rỉ rác cho
các trạm xử lý nước rỉ rác.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa khoa học:
- Là nguồn dữ liệu phục vụ cho các nghiên cứu sau này.
- Vận dụng được những kiến thức về môi trường nước, cải tạo phục hồi
môi trường đã học và được áp dụng vào trong thực tế.
Ý nghĩa trong thực tiễn:
- Tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo khu liên hiệp trước hoạt
động sản xuất đến mơi trường. Từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý

nước thải.
- Cảnh báo nguy cơ gây ơ nhiễm suy thối mơi trường nước do nước
thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi
trường, bảo vệ sức khoẻ của người dân khu vực quanh khu liên hiệp.


4

PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học và pháp lý của đề tài
- Khái niệm về môi trường
"Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo
quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống,
sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên" (Theo Ðiều 1,
Luật Bảo vệ Môi trường của Việt Nam).
Môi trường sống của con người theo chức năng được chia thành các loại:
- Môi trường tự nhiên bao gồm các nhân tố thiên nhiên như vật lý, hoá
học, sinh học, tồn tại ngoài ý muốn của con người, nhưng cũng ít nhiều chịu
tác động của con người. Ðó là ánh sáng mặt trời, núi sông, biển cả, không khí,
động, thực vật, đất, nước... Mơi trường tự nhiên cho ta khơng khí để thở, đất
để xây dựng nhà cửa, trồng cấy, chăn nuôi, cung cấp cho con người các loại
tài nguyên khoáng sản cần cho sản xuất, tiêu thụ và là nơi chứa đựng, đồng
hoá các chất thải, cung cấp cho ta cảnh đẹp để giải trí, làm cho cuộc sống con
người thêm phong phú.
- Môi trường xã hội là tổng thể các quan hệ giữa người với người. Ðó
là những luật lệ, thể chế, cam kết, quy định, ước định... ở các cấp khác nhau
như: Liên Hợp Quốc, Hiệp hội các nước, quốc gia, tỉnh, huyện, cơ quan, làng
xã, họ tộc, gia đình, tổ nhóm, các tổ chức tơn giáo, tổ chức đồn thể,... Mơi
trường xã hội định hướng hoạt động của con người theo một khuôn khổ nhất

định, tạo nên sức mạnh tập thể thuận lợi cho sự phát triển, làm cho cuộc sống
của con người khác với các sinh vật khác.
- Ngồi ra, người ta cịn phân biệt khái niệm môi trường nhân tạo, bao
gồm tất cả các nhân tố do con người tạo nên, làm thành những tiện nghi trong


5

cuộc sống, như ôtô, máy bay, nhà ở, công sở, các khu vực đô thị, công viên
nhân tạo...
Môi trường theo nghĩa rộng là tất cả các nhân tố tự nhiên và xã hội cần
thiết cho sự sinh sống, sản xuất của con người, như tài ngun thiên nhiên,
khơng khí, đất, nước, ánh sáng, cảnh quan, quan hệ xã hội...
Môi trường theo nghĩa hẹp không xét tới tài nguyên thiên nhiên, mà chỉ
bao gồm các nhân tố tự nhiên và xã hội trực tiếp liên quan tới chất lượng cuộc
sống con người. Ví dụ: mơi trường của học sinh gồm nhà trường với thầy
giáo, bạn bè, nội quy của trường, lớp học, sân chơi, phịng thí nghiệm, vườn
trường, tổ chức xã hội như Ðoàn, Ðội với các điều lệ hay gia đình, họ tộc,
làng xóm với những quy định khơng thành văn, chỉ truyền miệng nhưng vẫn
được công nhận, thi hành và các cơ quan hành chính các cấp với luật pháp,
nghị định, thơng tư, quy định.
Tóm lại, mơi trường là tất cả những gì có xung quanh ta, cho ta cơ sở
để sống và phát triển.
Mơi trường có các chức năng cơ bản sau:
- Môi trường là không gian sống của con người và các lồi sinh vật.
- Mơi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt
động sản xuất của con người.
- Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra
trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình.
- Mơi trường là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới

con người và sinh vật trên trái đất.
- Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người.
Con người luôn cần một khoảng không gian dành cho nhà ở, sản xuất
lương thực và tái tạo mơi trường. Con người có thể gia tăng khơng gian sống
cần thiết cho mình bằng việc khai thác và chuyển đổi chức năng sử dụng của


6

các loại không gian khác như khai hoang, phá rừng, cải tạo các vùng đất và
nước mới. Việc khai thác quá mức không gian và các dạng tài nguyên thiên
nhiên có thể làm cho chất lượng khơng gian sống mất đi khả năng tự phục hồi.
2.2. Tổng quan về nước rỉ rác
2.2.1. Đặc trưng của nước rỉ rác
* Nguồn gốc phát sinh nước rỉ rác
Nước rò rỉ từ bãi rác là nước bẩn thấm qua lớp rác, kéo theo các chất ô
nhiễm từ rác chảy vào tầng đất dưới bãi chơn lấp (BCL). Nước rác được hình
thành khi độ ẩm của rác vượt quá độ giữ nước. Độ giữ nước của chất thải rắn
là lượng nước lớn nhất được giữ lại trong các lỗ rỗng mà khơng phát sinh ra
dịng thấm hướng xuống, dưới tác dụng của trọng lực. Trong giai đoạn hoạt
động của BCL, nước rỉ rác hình thành chủ yếu do nước mưa và nước “ép” ra
từ các lỗ rỗng của chất thải do các thiết bị dầm nén. Sự phân hủy chất hữu cơ
trong rác cũng phát sinh nước rò rỉ nhưng với lượng rất nhỏ. (Nguyễn Thị
Thục Qun, 2007).
Điều kiện khí hậu thuỷ văn, địa hình, địa chất của bãi rác, nhất là khí
hậu, lượng mưa ảnh hưởng đáng kể đến lượng nước rò rỉ sinh ra. Tốc độ phát
sinh nước rỉ rác dao động lớn theo các giai đoạn hoạt động khác nhau của bãi
rác. Trong suốt những năm đầu tiên, phần lớn lượng nước mưa thâm nhập vào
được hấp thụ và tích trữ trong các khe hở và lỗ rỗng của chất thải chôn lấp
* Thành phần và của nước rỉ rác tính chất

Thành phần nước rỉ rác thay đổi rất nhiều, phụ thuộc vào tuổi BCL, loại
rác, khí hậu. Mặc khác, độ dày, độ nén và nguyên liệu phủ trên cùng cũng tác
động lên thành phần nước rác.
Thành phần nước rỉ rác được phân loại theo tính chất bãi chơn lấp đang
hoạt động và bãi chôn lấp đã ngưng hoạt động. Bảng 1.1 biểu diễn sự biến
thiên nồng độ chất ô nhiễm trong nước rác theo thời gian, từ ngày bãi ngưng
hoạt động.


7

Bảng 2.1. Sự biến thiên nồng độ chất ô nhiễm trong nước rỉ rác theo tuổi
Thành phần

Đơn vị

Ph

Giá trị
1 năm

5 năm

16 năm

5.2-6.4

6.3

-

COD

mg/l

10000-40000

3000

400

BOD5

mg/l

7500-28000

4000

80

TDS

mgNaCl/l

10000-14000

6790

1200

TSS

mg/l

100-700

-

-

Độ kiềm

mgCaCO3/l

800-4000

5810

2250

Độ cứng

mg/l

3500-5000

2200

540

P-tổng

mg/l

25-35

12

8

N-NH3

mg/l

56-482

-

-

N-NO3

mg/l

0.2-0.8

0.5

1.6

Cl-

mg/l

600-800

5330

70

SO42-

mg/l

400-650

2

2

Ca2+

mg/l

900-1700

308

109

Na+

mg/l

450-500

810

34

K+

mg/l

295-310

610

39

Fe-tổng

mg/l

210-325

6.3

0.6

Mg2+

mg/l

160-250

450

90

Mn-tổng

mg/l

75-125

0.06

0.06

Cu2+

mg/l

-

<0.5

<0.5

Zn2+

mg/l

10-30

0.4

0.1

(Nguồn : Chian DeWalle, 1996-1997)
Sự thay đổi về thành phần và tính chất nước rị rỉ theo thời gian sẽ dẫn
đến sự khác nhau trong việc lựa chọn công nghệ và thông số thiết kế. Kết quả
khảo sát các trạm xử lý nước rò rỉ cho thấy hầu hết các trạm có hiệu quả xử lý


8

thấp hoặc ban đầu cao, sau đó thấp dần là do công tác khảo sát sự thay đổi
thành phần nước rỉ rác không được thực hiện một cách kỹ càng.
Hàm lượng chất hữu cơ nước rỉ rác của bãi rác mới chưa phủ đầy
(khoảng 08 tháng tuổi) có thể lên đến 716000 mg/l. Hàm lượng chất hữu cơ
và vô cơ giảm dần theo tuổi bãi rác. Tương tự, tỷ số BOD:COD cũng giảm
dần theo thời gian. Mức độ giảm này cho thấy chất hữu cơ dễ oxy hoá sinh
hoá giảm nhanh, trong khi đó hàm lượng chất khơng phân huỷ sinh học gia
tăng theo tuổi bãi rác.
Đặc tính chung của tất cả các loại nước rác:
+ Thành phần các chất ô nhiễm hữu cơ: đặc trưng ở tải lượng ô
nhiễm theo COD và BOD5 rất cao. Trong thành phần chất ô nhiễm hữu cơ,

bao giờ cũng chứa thành phần hữu cơ dễ phân hủy sinh học và phần chất ô
nhiễm hữu cơ khó phân hủy sinh học. Ở những bãi rác thời gian chôn lấp
không lâu dưới 2 năm, nước rỉ rác có trị số COD rất cao (3000- 40.000mg/l),
đồng thời tỷ số BOD5/COD lớn hơn 0,6 tức là trong nước rác chứa nhiều chất
hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Ngược lại ở các bãi chơn lấp có thời gian lâu (>
10 năm) nước rác có trị số COD tương đối thấp (100 -500mg/l), đồng thời tỷ
số BOD/COD cũng thấp (< 0,3), tức là trong nước rác chứa nhiều chất hữu cơ
khó phân hủy sinh học. (Lê Trang Mỹ Dung, 2007).
+ Thành phần các chất ô nhiễm vô cơ: chủ yếu là amoniac (NH3) nằm
dưới dạng ion amoni (NH4+) trong nước rỉ rác, thành phần này được tạo ra do
sự phân hủy (thủy phân và lên men) thành phần protein xác động thực vật
trong rác thải. Đặc tính quan trọng của thành phần amoniac trong nước thải là
chúng có hàm lượng rất cao, đến trên 2000mg/l và lại rất bền vững, không bị
biến đổi theo thời gian, thành phần vơ cơ khó xử lý nhất trong nước rỉ rác. (Lê
Trang Mỹ Dung, 2007).
+ Thành phần các chất độc hại: vi trùng, vi khuẩn, mầm bệnh, virus
các loại và một số kim loại nặng.


9

Trong một bãi chôn lấp rác trẻ hay già, quá trình phân hủy sinh học đều
xảy ra trong điều kiện yếm khí qua 3 giai đoạn kế tiếp nhau trong tồn bộ
khối rác bị chơn lấp: giai đoạn tạo axit (pha axit), giai đoạn metan (pha
metan) và giai đoạn trung gian (pha chuyển tiếp từ pha axit sang pha metan).
Tùy theo thời gian chôn lấp rác mà ưu thế của từng giai đoạn sẽ thay đổi.
Thời gian chôn lấp càng lâu, tuổi bãi rác càng già, pha metan sẽ chiếm ưu thế.
Ngược lại, tuổi bãi rác chôn lấp càng trẻ, pha axit chiếm phần chủ yếu. (Lê
Trang Mỹ Dung, 2007).
Có thể căn cứ vào tỷ số BOD/COD trong các giới hạn để phân biệt các

giai đoạn xảy ra trong bãi chôn lấp rác:
- Pha axit: BOD/COD ≥ 0,4
- Pha chuyển tiếp: 0,4 > BOD/COD >0,2
- Pha metan: BOD/COD ≤0,2
2.2.2. Ảnh hưởng của nước rỉ rác
Nước rỉ rác chứa rất nhiều chất độc hại như khí nitơ, nồng độ mmoniac,
kim loại nặng, vi khuẩn gây bệnh đường ruột, BOD . . .
Các chất hữu cơ dễ phân hủy bởi vi sinh vật thường được xác định qua
nhu cầu oxy sinh hóa BOD. Nồng độ BOD tỷ lệ với hàm lượng ô nhiễm hữu
cơ, đồng thời cũng được sử dụng để đánh giá tải lượng và hiệu quả sinh học
của một hệ thống nước thải.
Ô nhiễm hữu cơ sẽ dẫn đến sự suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong
nước do vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Sự cạn
kiệt oxy hòa tan sẽ gây tác hại nghiêm trọng đến tài nguyên thủy sinh.
Chất lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên
thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan do làm tăng độ đục nguồn
nước và gây bồi lắng nguồn nước tiếp nhận.
Đối với tầng nước ngầm, q trình ngấm của nước rị rỉ từ các bãi rác


10

có khả năng làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước ngầm như:
NH4, NO3, PO4,...đặc biệt là NO2, có độc tính cao đối với con người và động
vật sử dụng nguồn nước đó. (Huỳnh Thị Mỹ Phi, 2005).
Ảnh hưởng của nước rị rỉ từ bãi rác đến mơi trường đất đặc biệt
nghiêm trọng, mang tính chất lâu dài và rất khó khắc phục nếu nó được thấm
theo mạch ngang. Nếu ngâm nước rỉ rác lâu và các tầng chứa nước của bãi rác
thi công không tốt, chắc chắn sẽ ngấm vào đất, lan rộng ra các khu vực, ảnh
hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái và con người.

Đa số tại các khu xử lý rác hiện nay, rác vẫn chủ yếu chôn lấp theo
dạng truyền thống, chỉ một lượng nhỏ nước rỉ rác được xử lý, còn nhiều hạng
mục quan trọng chưa hoàn thiện, làm mất vệ sinh, gây ơ nhiễm mơi trường
khơng khí, mơi trường nước.
Hiện nay tỷ lệ người dân, nhất là trẻ em dưới 10 tuổi mắc bệnh đường
hơ hấp có xu hướng tăng. Các chuyên gia về môi trường cảnh báo, nếu bãi rác
này hoạt động hết công suất và nhà đầu tư khơng khẩn trương có biện pháp
xử lý triệt để thì khó tránh khỏi ơ nhiễm mùi hơi, ơ nhiễm nguồn nước từ các
bãi rác này.
Nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên là do nước rỉ rác tồn đọng nay
chưa được xử lý là tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước ở các khu vực lân cận
bãi chôn lấp.
2.3. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước rỉ rác
2.3.1. Phương pháp cơ học (phương pháp vật lý)
Quá trình xử lý cơ học thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của q
trình xử lý nước rỉ hay cịn gọi là quá trình xử lý sơ bộ hay là quá trình
tiền xử lý, quá trình này dùng để loại bỏ các tạp chất khơng tan có trong
nước bao gồm các tạp chất vơ cơ và hữu cơ có trong nước. Để tách các
chất này ra khỏi nước thải thường sử dụng các phương pháp cơ học như


11

lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực
hoặc lực ly tâm, và lọc. Tùy theo kích thước, tính chất hóa lý và nồng độ
chất lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ cần làm sạch mà lựa chọn
công nghệ xử lý thích hợp. Nó là một bước đệm nhằm đảm bảo tính an
tồn cho các cơng trình và thiết bị của các quá trình xử lý tiếp theo của hệ
thống xử lý nước rỉ. (Lâm Minh Triết, 2004).
2.3.2. Phương pháp hóa lý

Cơ sở của phương pháp hóa lý là các phản ứng hóa học diễn ra giữa
chất ơ nhiễm và các hóa chất thêm vào. Các phương pháp hóa lý thường được
sử dụng là ơxy hóa và trung hồ. Đi đơi với các phương pháp này cịn kèm
theo các q trình kết tủa và nhiều hiện tượng khác.
Nói chung bản chất của quá trình xử lý nước rỉ bằng phương pháp hóa
lý là áp dụng các q trình vật lý và hóa học để loại bỏ các chất ơ nhiễm mà
khơng thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước rỉ. Các cơng trình tiêu biểu của
việc áp dụng phương pháp hóa học bao gồm:
* Bể keo tụ, tạo bơng
Q trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ
lững và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (0,1- 10µm). Theo nguyên tắc, các
hạt nhỏ trong nước có khung hướng keo tụ do lực hút VanderWaals giữa các
hạt. Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa các hạt ngay khi khoảng cách
giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra do chuyển động Brown
và do tác động của sự xáo trộn.
* Bể tuyển nổi
Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại
bỏ các tạp chất không tan, khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi cịn
được sử dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt.
Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng


12

được áp dụng trong quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. Các
chất lơ lững như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước dưới tác dụng của
các bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu.
Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong
bóng khí. Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10-3mm. (Lâm
Minh Triết, 2004)

* Trích ly
Trích ly là phương pháp tách các chất bẩn hịa tan ra khỏi nước thải
bằng dung mơi nào đó nhưng với điều kiện dung mơi đó khơng tan trong
nước và độ hịa tan chất bẩn trong dung mơi cao hơn trong nước.
Ngồi ra cịn có các phương pháp khác như:


Chưng bay hơi là chưng nước thải để các chất hịa tan trong đó cùng

bay lên theo hơi nước.


Trao đổi ion là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các

chất trao đổi ion (ionit) các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên
nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo. Chúng khơng hịa tan trong nước và trong
dung mơi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion. Phương pháp trao đổi ion cho
phép thu được những chất quí trong nước thải và cho hiệu suất xử lý khá cao.


Tinh thể hóa là phương pháp loại bỏ các chất bẩn khỏi nước ở

trạng thái tinh thể.
Ngoài các phương pháp hóa lý kể trên, để xử lý - khử các chất bẩn
trong nước rỉ rác người ta còn dùng các phương pháp như: khử phóng xạ, khử
khí, khử mùi, khử muối trong nước.
2.3.3. Phương pháp hóa học
Phương pháp này thường được dùng để thu hồi các chất quí hoặc để
khử các chất độc hoặc các chất ảnh hưởng xấu đối với giai đoạn xử lý
sinh hóa sau này .

13

Cơ sở của các phương pháp hóa học là các phản ứng hóa học, các q trình lý
hóa diễn ra giữa chất bẩn với hóa chất cho vào trong nước. Những phản ứng
diễn ra có thể là phản ứng oxy hóa - khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc
các phản ứng phân hủy chất độc hại. Các phương pháp hóa học là oxy hóa,
trung hịa và keo tụ (hay cịn gọi là keo tụ tạo bơng). Thơng thường đi đơi với
trung hịa có kèm theo q trình keo tụ và nhiều hiện tượng vật lý khác. (Trần
Mạnh Trí, 2007)
* Phương pháp ozone hóa
Đó là phương pháp xử lý có chứa các chất bẩn hữu cơ dạng hịa tan và
keo bằng ozon. Đặc tính của ozon là có khả năng oxy hóa rất cao, dể dàng
nhường oxy nguyên tử hoạt tính cho các tạp chất hữu cơ. So với phương pháp
sinh học, kỹ thuật oxy hóa khử cũng được sử dụng rộng rãi và hiệu quả trong
nhiều trường hợp. (Trần Mạnh Trí, 2007)
* Phương pháp Fenton
- Theo số liệu thống kê của một nước trên thế giới, so với các phương
pháp oxy hóa bậc cao khác (UV/ H2O2, O3/UV, UV/xúc tác…) thì phương
pháp oxy hóa Fenton có chi phí xử lý thấp hơn cả. Đồng thời, nước rác có
màu đen nên việc sử dụng hệ oxy hóa UV cũng khơng hiệu quả vì cản trở các
tia UV. H2O2 được chọn làm tác chất oxy hóa trong cơng nghệ đang nghiên
cứu bởi nó có nhiều ưu điểm như: là chất oxy hóa mạnh, hiệu quả, dễ tìm, dễ
sử dụng, linh hoạt, sản phẩm phản ứng không độc hại.
2 H2O2 -> 2H2O + O2

(2.11)

Q trình oxy hóa bằng phản ứng Fenton đòi hỏi điều chỉnh pH nước

thải khoảng 3-5, thêm xúc tác sắt (dạng dung dịch FeSO4), thêm từ từ H2O2 .
Nếu pH quá cao, sắt kết tủa hydroxit (Fe(OH)3) và nó sẽ phân hủy H2O2 thành
oxy. (Trần Mạnh Trí, 2007)


14

* Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng Fenton:
- Ảnh hưởng của nồng độ sắt: Liều lượng sắt cũng có thể diễn tả dưới
dạng liều lượng H2O2 . Khoảng điển hình là 1 phần Fe trên 1-10 phần H2O2.
- Ảnh hưởng của dạng sắt: Đối với hầu hết các ứng dụng, muối Fe2+ hay
Fe3+ đều có thể dùng xúc tác phản ứng. các nghiên cứu cho thấy sắt II được ưa
chuộng hơn. Mặt khác, muối sắt chloride hay sulfat đều có thể được sử dụng.
- Ảnh hưởng của nồng độ H2O2: Khi liều lượng H2O2 bắt đầu tăng dần,
sự khử COD có thể xảy ra với ít hoặc khơng có sự thay đổi độc tính cho đến
khi đạt một ngưỡng mà trên ngưỡng đó, việc thêm H2O2 sẽ làm giảm nhanh
chóng độc tính nước thải.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Tốc độ phản ứng Fenton tăng cùng với sự
gia tăng nhiệt độ, nhất là khi nhiệt độ nhỏ hơn 200C.
- Ảnh hưởng của pH: pH tối ưu của phản ứng Fenton trong khoảng 3-6
(4-4,5:tốt).
- Ảnh hưởng của thời gian phản ứng: Đối với sự oxy hóa phenol đơn
giản (<250 mg/l), thời gian phản ứng điển hình là 30-60 phút. Đối với các
dòng thải phức tạp hoặc đậm đặc hơn, phản ứng có thể mất vài giờ.
* Phương pháp điện hóa học
Thực chất của phương pháp này là phá hủy các tạp chất độc hại trong
nước rỉ rác hoặc trong dung dịch bằng oxy điện hóa trên điện cực anơt; hoặc
cũng có thể phục hồi các chất q (như đồng, sắt,…) rồi đưa về dùng lại trong
sản xuất .Thông thường hai nhiệm vụ phân hủy chất độc hại và thu hồi chất
quí được giải quyết đồng thời.

2.3.4. Phương pháp sinh học
Bản chất của quá trình xử lý nước rỉ rác bằng phương pháp sinh học là
sử dụng khả năng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ hòa
tan được các vi sinh vật sử dụng làm nguồn thức ăn cho sự tăng trưởng của


15

chúng. Trong quá trình tăng trưởng các vi sinh vật chuyển hố chất ơ nhiễm
này thành dioxide cacbon, nước và các tế bào mới (sinh khối bùn). Các chất ô
nhiễm được loại bỏ thơng qua cơng trình lắng để tách bùn ra khỏi nước rỉ.
Trong trường hợp một bình chứa được đổ đầy một hỗn hợp của nước rỉ
rác và một lượng vi sinh vật đã thích nghi (bùn hoạt tính), các vi sinh vật sẽ
bắt đầu chuyển hố các chất ô nhiễm hữu cơ (cơ chất). Sự phân huỷ cơ chất
bởi vi sinh vật sẽ làm giảm nồng độ chất ô nhiễm theo thời gian, đồng thời
làm tăng khối lượng tế bào. Q trình chuyển hố cơ chất và tăng trưởng sinh
khối được minh họa bằng đường cong tăng trưởng.

Hình 2.1. Quan hệ giữa sự tang trưởng sinh khối và sự khử cơ chất
(Nguồn: Lê Trang Mỹ Dung,2007)
Phần thấp hơn của đường cong gọi là pha tăng trưởng logarit: trong pha
này sự tăng trưởng của tế bào cực đại do nguồn thức ăn đầy đủ. Do quá trình
tăng trưởng tiếp tục nên nguồn thức ăn cạn dần và pha tăng trưởng suy giảm xảy
ra. Tiếp theo sự thiếu hụt nguồn thức ăn, các tế bào vi khuẩn bắt đầu chết và
được sử dụng bởi những vi sinh vật còn lại. Pha này gọi là pha hô hấp nội sinh
hoặc pha tự oxy hoá và kết quả là khối lượng sinh khối giảm. Trong một số
trường hợp, có thể tồn tại một pha phía trước pha tăng trưởng logarit, đây là giai


16

đoạn mà vi sinh vật thích nghi với nguồn thức ăn mới và mơi trường mới.
Các cơng trình sinh học có thể chia thành hai nhóm:

 Cơng trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên.
 Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọc.
 Cánh đồng tưới nông nghiệp.
 Hồ sinh học (kỵ khí, hiếu khí).

 Cơng trình xử lý nhân tạo.
 Bể lọc sinh học (biôphin, nhỏ giọt, cao tải).
 Bể aeroten.
 Bể lắng II và bể nén bùn.
2.3.5. Phương pháp xử lý cặn
Các phương pháp xử lý cặn:
 Bể tự hoại
 Bể lắng hai vỏ
 Bể mêtan
 Sân phơi bùn
 Xử lý cặn bằng phương pháp nhiệt.
2.3.6. Phương pháp khử trùng
Nước sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học cịn có thể chứa khoảng
105-106 vi khuẩn trong 1 ml nước. Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước rỉ
rác sau xử lý sinh học khơng phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ
khả năng tồn tại của chúng. Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ ni cá
thì khả năng lan truyền bệnh sẽ rất lớn. Do vậy, cần phải có biện pháp khử
trùng nước rỉ trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Các phương pháp khử trùng
nước rỉ rác phổ biến hiện nay là:
 Dùng clo hơi qua thiết bị định lượng clo.
 Dùng hypoclorit canxi dạng bột Ca(ClO)2 hoà tan trong thùng dung

17

dịch 3-5% rồi định lượng vào bể khử trùng.
 Dùng hypoclorit natri; nước javen (NaClO).
 Dùng ozon được sản xuất từ khơng khí do máy tạo ozon tạo ra.
Phương pháp này phỉ cần chi phí khá cao.
 Dùng tia UV do đèn thủy ngân áp lực thấp sinh ra. Phương pháp này
cũng cần phải lưu ý về tính kinh tế của nó. (Lâm Vĩnh Sơn, 2003)
2.4. Một số văn bản liên quan đến tài nguyên nước
- Luật Bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc hội nước Cộng
hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua và ban hành ngày 23 tháng 06 năm
2014 và có hiệu lực thi hành từ ngày ngày 01 tháng 01 năm 2015;
- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 được Quốc hội khóa XIII, kỳ
họp thứ 3 thơng qua ngày 21/6/2012 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01 tháng
01 năm 2013;
- Nghị định số 21/2008/NĐ-CP ngày 28/02/2008 của Chính phủ về việc
“Sửa đổi, bổ sung một số điều của nghị định 80/2006/NĐ-CP ngày
09/08/2006 của Chính phủ về việc quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành
một số điều của Luật bảo vệ môi trường”;
- Nghị định số 201/2013/NĐ-CP ngày 27 tháng 11 năm 2013 của Chính
phủ quy định chi tiết thi hành Luật Tài nguyên nước;
- Nghị định số 18/2015/NĐ-CP Quy định về quy hoạch bảo vệ môi
trường, đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế
hoạch bảo vệ môi trường;
- Nghị định số 149/2004/NĐ-CP Quy định việc cấp phép thăm dò, khai
thác, sử dụng tài nguyên nước, xả thải vào nguồn nước;
- Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14 tháng 02 năm 2015 của chính
phủ về việc quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của luật Bảo

vệ Môi trường;