Tính toán thiết kế xây dựng bãi chôn lấp ở khu vực đồi núi

ời dân thu gom và tận dụng làm phân bón.Tuy nhiên , trình độ của người dân miền núi con thấp kém nên các kỹ thuật ủ phân của họ thường không đảm bảo Từ hoạt động sản xuất nông nghiệp: đây có lẽ là nguồn phát sinh chất thải chính ở miền núi. Bởi vì ở miền núi, nông nghiệp là hoạt động sản xuất chính, Chất thải nông nghiệp cũng là chất thải hữu cơ đều có khả năng tái chế làm phân bón. Tuy nhiên do địa hình và điều kiện khó khăn nên hiện nay chưa có nhà máy tái chế rác thải hữu cơ làm phân bón. Vì vậy loại chất thải này chưa được xử lý , thâm chí chưa được thu gom. Hiện nay, để tăng năng suất cây trồng nên người dân miền núi cũng sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu nên dư lượng còn lại trong chất thải rắn tuy không nhiều nhưng cũng ít nhiều gây ảnh hưởng Từ các trung tâm thương mại, các khu trường học, dịch vụ hay các khu công nghiệp: những loại rác thải này chủ yếu có ở khu đô thị, khu công nghiệp ở các thị trấn, Chất thải rắn từ các nguồn công nghiệp có những đặc trưng riêng, phụ thuộc cụ thể vào ngành công nghiệp thải ra chúng và thường có cả các chất thải nguy hại. Ví dụ như nhà máy nhiệt điện thải ra nhiều tro xỉ, bụi, một phần dầu rò rỉ… Chất thải y tế từ các trạm xá: số lượng ít chủ yếu tập trung ở các khu dân cư, thị trấn. chủ yếu chưa được thu gom và xử lý. Thành phần chủ yếu như bông gạc, các mẫu bệnh phẩm, chưa nhiều vi sinh vât, đặc biệt là các vi sinh vật gây bệnh Chất thải xây dựng : chủ yếu ở các khu đang xây dựng : thành phần bao gồm :sành sứ, đất cát, gạch đá…. Thành phần chất thải rắn Thành phần hữu cơ : từ sinh hoạt, các dich vụ và hoạt động nông nghiệp. Đặc trưng là có thể thu gom, xử lý và tái sử dụng làm phân bón Thành phần vô cơ: bao gồm các chất thải đất đá, sành sứ, gạch vữa của ngành xây dựng; tro xỉ, bụi ..của các khu công nghiệp, bông băng, gạc của các tram xá y tế…Loại chất thải này thường khó tái sử dụng và xử lý . Hình thức xử lý hiệu quả nhất là chôn lấp Thành phần hóa học: là các hóa chất thải ra từ hoạt dộng của các nhà máy. Đó là những hóa chất được sử dụng trong các dây truyến sản xuất bị rò rỉ ra bên ngoài. Thông thường những hóa chất này phải được xử lý. Tuy nhiên ở miền núi, các nhà máy và khu công nghiệp cũng như các khu dân cư tập trung, đô thị và dich vụ thường ít và được tập trung nên các chất thải từ các nguồn đó cũng dễ thu gom tập trung Thành phần nguy hại: đó là các chất thải có chứa những hóa chất gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người , sinh vật và tác động đến môi trường. Đó có thể là những hóa chất độc, ion kim loại rò rỉtừ các dây truyền sản xuất công nghiệp,phân bón hay thuốc bảo vệ thực vật tồn dư sử dụng trong nông nghiệp hay đơn giản là các vi sinh vật gây bệnh từ phân và các mẫu bệnh phẩm chưa xử lý từ các trạm y tế mà chưa được xử lý… Tính toán dự đoán khối lượng chất thải đến năm 2028 cho khu vực 20000 Sử dụng mô hình toán để dự báo tốc độ phát sinh rác ở vùng đồi núi đến năm 2028 Tốc độ tăng dân số được dư báo bằng phương pháp Euler, thông qua công thức tính gần đúng Ni = N(i – 1) + R. N(i – 1).T Với : Ni,N(i – 1) : dân số năm thứ i và năm thứ (i-1) R: tốc độ gia tăng dân số(/năm) T: thời gian ( năm ) Chọn tỉ lệ gia tăng dân số tự nhiên năm 2008 là : 0.019 Tỉ lệ tăng dân số cơ học năm 2008 là: 0.012 Tốc độ dân số của khu vực có xu hướng tăng trong những năm tới, trong đó tốc độ tăng cơ học có xu hướng tăng, tỉ lệ tăng dân số tự nhiên có xu hướng giảm Ước tính chất thải rắn thải ra là 0.58 kg/người/ngày, thu gom được khoảng 70% tức là khoảng 0.4 kg/người/ngày Năm thứ i Tốc độ tăng dân số tự nhiên Tốc độ tăng dân số cơ học Tốc độ gia tăng dân số Dân số năm thứ (i-1) (người) Dân số năm thứ i Tốc độ phát sinh rác(kg/người/ngày) Khối lượng rác thải Kg/ngày Tấn/năm 2008 20000 0.4 8000 2920 2009 0.0189 0.0127 0.0316 20000 20632 0.45 9284.4 3388.806 2010 0.0188 0.0134 0.0322 20632 21296 0.45 9583.2 3497.868 2011 0.0187 0.0141 0.0328 21296 21995 0.45 9897.8 3612.67875 2012 0.0186 0.0148 0.0334 21995 22729 0.5 11365 4148.0425 2013 0.0185 0.0155 0.034 22729 23502 0.5 11751 4289.115 2014 0.0184 0.0162 0.0346 23502 24315 0.5 12158 4437.4875 2015 0.0183 0.0169 0.0352 24315 25171 0.6 15103 5512.449 2016 0.0182 0.0176 0.0358 25171 26073 0.6 15644 5709.987 2017 0.0181 0.0183 0.0364 26073 27022 0.6 16213 5917.818 2018 0.0180 0.019 0.037 27022 28021 0.7 19615 7159.3655 2019 0.0179 0.0197 0.0376 28021 29075 0.7 20353 7428.6625 2020 0.0178 0.0204 0.0382 29075 30186 0.7 21130 7712.523 2021 0.0177 0.0211 0.0388 30186 31357 0.8 25086 9156.244 2022 0.0176 0.0218 0.0394 31357 32592 0.8 26074 9516.864 2023 0.0175 0.0225 0.04 32592 33896 0.8 27117 9897.632 2024 0.0174 0.0232 0.0406 33896 35272 0.9 31745 11586.852 2025 0.0173 0.0239 0.0412 35272 36725 0.9 33053 12064.1625 2026 0.0172 0.0246 0.0418 36725 38260 0.9 34434 12568.41 2027 0.0171 0.0253 0.0424 38260 39883 0.9 35895 13101.5655 2028 0.017 0.026 0.043 39883 41598 0.95 39518 14424.1065 Như vậy, tổng lượng rác thải đưa ra bãi rác hàng ngày khoảng 8 tấn vào thời điểm bắt đầu dự án (2008) và tăng đến khoảng 39.5 tấn vào năm 2028 Phần II: Đặc điểm và tiêu chí khi xây dựng bãi chôn lấp ở khu vực đồi núi Các tiêu chí khi xây dựng bãi chôn lấp Tiêu chí môi trường BCL không nên đặt trong khu vực có nhà ở. Phụ thuộc vào hướng gió chính để đặt BCL với một khoảng cách an toàn để ngăn chặn mùi và bụi bay tới khu dân cư Vấn đề giao thông: lộ trình các xe chở rác đi qua khu vực công nghiệp, thương mại và nơi mật độ dân cư thưa thớt Hiểm họa cháy nổ:. Nền đất phủ phải có chức năng dập lửa, hình thành hàng rào ngăn chặn lửa cháy rộng. BCL là nơi thu hút các loại như ruồi, muỗi, các VSV gây bệnh. Phủ một lớp đất mỗi ngày có thể hạn chế được một số loại. Vùng sinh thái, vùng mang tính khoa học và tính lịch sử như công viên, khu bảo tồn không phù hợp cho việc xây dựng BCL Khu du lịch, khu giải trí: sau khi đóng cửa BCL có thể phát triển theo hương này Tiêu chí xã hội Việc xây dựng BCL phải có sự chấp nhận, đồng thuận của chính quyền địa phương: Sự chấp thuận của những nhóm người liên quan: cộng đồng địa phương, những người sống xung quanh đó Đặc tính của khu vực BCL: về quyền sở hữu đất cần cho BCL là rất quan trọng. Quyền sở hữu công cộng thì dễ dàng hơn là quyền sở hữu cá nhân Tiêu chí tài chính Chi phí đất dành cho chôn lấp Chi phí dành cho đường vào BCL Chi phí cho phương tiện vận chuyển Chi phí cho lực lượng lao động, duy trì BCL và hoạt động bảo vệ môi trường Chi phí việc sử dụng đất sau khi đóng của BCL Tiêu chí địa chất – thủy văn Nước mặt BCL không nên đặt gần vùng nước mặt do nước thải từ BCL có thể chảy vào gây ô nhiễm nước mặt. Tốc độ dòng chảy bề mặt lớn sẽ làm tăng quá trình pha loãng chất bẩn nên những nơi đó đặt BCL sẽ nhận được điểm cao hơn. Nước ngầm Vị trí BCL thích hợp: Nơi có mực nước ngầm và mực nước sông gần đó thấp Tốc độ dòng chảy ngầm thấp Khu vực có lớp đất bên trên ít thấm nước ( đất sét) Tốc độ dòng chảy của nước ngầm sẽ làm tăng sự lan rộng nước thải dưới BCL. Tốc độ dòng chảy nước ngầm phụ thuộc vào độ xốp của đât và tốc đô thấm. Những nơi có tốc độ dòng chảy ngầm thấp sẽ thích hợp Chiều sâu của nước ngầm Mức độ thích hợp Trên 60 m Cao Từ 15 – 60 m Vừa phải Dưới 15 m Thấp Chất lượng nước ngầm( TDS mg/l) Mức độ thích hợp Trên 10000 Cao 1000-10000 Vừa phải Dưới 1000 Thấp Bảng 1 : Độ sâu và chất lượng nước ngầm. Mức dộ thích hợp cho vị trí BCL Chú ý khi thiết kế Không nên đặt nơi có nguồn nước ngầm chất lượng cao Không tiếp xúc trực tiếp với nguồn nước ngầm, nền đáy của bãi chôn lấp phải cao hơn tầng nước ngầm trên cùng. Tránh tâng ngập nước, tránh những vùng bổ xung nước ngầm Khu đất xây dựng phải có cao độ nền đất tốt thiểu cao hơn cốt ngập lụt với tần suất 100 năm. Nếu nền đất thấp hơn thì phải đắp nền cho công trình. Tiêu chí địa hình Đồi khá bằng phẳng, nghiêng ít, không bị ảnh hưởng lũ thì rất thích hợp. tuy nhiên đây là loại dịa hình thích hợp cho nhiều mục đích sử dụng khác như nông nghiệp, thương mại, dân cư nên giá đất sẽ rất cao Những chỗ sụt lún như là vùng đất trũng, hang không ổn định thì không phù hợp. Những loại địa hình sụt lún khác do con người như khai thác đá, khoáng sản có thể được phục hồi để làm BCL. Những nền sụt lún mà là nền không thấm như sét, phù sa, đá phiến sét. Hố sét rất phù hợp cho BCL loại trũng Đất với độ dốc hơn 15% được cho là không thích hợp để đổ rác, vì rác bẩn có thể chảy xuống dưới hoặc gần kề bãi rác Địa hình của vùng có ảnh hưởng trực tiếp đến dòng chảy bề mặt, dòng chảy vào và dòng nước rò rỉ từ các BCL. Để hạn chế dòng chảy bề mặt nhiễm bẩn, bãi rác không nên đặt ở vị trí các lưu vực sông (watershed) Tiêu chí địa chất Địa chất của vùng tạo ra các loại đất từ đá gốc, quyết định khả năng chịu tải của các loại đất hình thành bãi rác. Đá và loại cấu trúc của nó quyết định loại đất và độ thấm nước của đá gốc. Loai đá Mức độ thích hợp Đá kết tinh không nứt Rất cao Đá phiến sét và đất sét Cao Đá vôi Trung bình Sa thạch Không thích hợp Loại cát không gắn kết Rất không thích hợp Bảng 2: cấu trúc nền đá và mức độ thích hợp đối với bãi chôn lấp Cấu trúc địa chất ảnh hưởng tới sử di chuyển nước rò rỉ từ bãi rác, phụ thuộc thế nằm của đá cùng khe nứt và độ nghiêng với nền đá So sánh tính thấm nước, các loại đá kết tinh không rạn nứt thì khả năng chuyền nước thải thấp hơn là sa thạch ( đá do cát kết lại). Do tính thấm nước nên sa thạch ít phù hợp làm nền BCL hơn các loại đá trầm tích khác như đá vôi, đá phiến sét. Đá vôi ít thích hợp hơn đá phiến sét do tính nhạy cảm đá cacbonat có thể bị hòa tan nếu nước thải có pH thấp hoặc liên quan tới tính gián đoạn và đặc điểm đá vôi như: sập, sụt hang đá vôi Cần chú ý khi thiết kế: Tránh những vùng có động đất, trượt đất, đứt gẫy, vùng ỏ, các lỗ hổng trong lòng đất Tránh vung đất yếu, vung có nhiều hiện tượng địa chất công trình tự nhiên. Tính chất cơ lý đảm bảo cho vận hành và chôn lấp Các BCL không nên đặt tạo vị trí trục của nếp lồi và cấu trúc vòm để hạn chế sự ngấm nước bẩn. Bên cạnh đó nếp lồi và cấu trúc vòm thường xuyên liên quan tới dầu và các khí thiên nhiên nên cần phải tránh Vật kiệu xây dựng Đất thì quan trọng cho sự phát triển BCL với 3 nguyên nhân cơ bản sau: Lớp phủ Kiểm soát sự di chuyển nước thải và khí thải Chống đỡ BCL hợp vệ sinh được thiết kế liên quan tới nguồn đất tương ứng cùng với kết cấu phù hợp dùng để phủ lên mỗi ngày và lớp phủ cuối cùng Lớp phủ: lớp phủ cuối cùng thấm nước ảnh hưởng rất lớn đến số lượng nước thải Kiểm soát sự di chuyển nước thải và khí thải: lớp đất không thấm nước sẽ làm chậm sự di chuyển, đất mà thấm nước thì đòi hỏi phải có thêm hệ thống kiểm soát trong BCL Chống đỡ: nền đất bên dưới và xung quanh BCL phải phù hợp với việc xây dựng Đất BCL được lựa chọn phải thỏa mãn: tính thấm nước thấp, vững chắc có khả năng chịu tải cao, pH thấp nhất là 5, ít xói mòn, khả năng trao đổi ion cao. Mức độ nhạy cảm cao về sự không bền vững của đất ( than bùn và đất sét) thì gây ra sự hình thành BCL không bền vững nên phải chọn nơi nào ít nhạy cảm nhất đối với sự bền vững Tuy nhiên những đặc trưng này có thể thay đổi theo từng phần, theo độ sâu Loại đất Mức độ phù hợp Phù sa, sét bùn Rất cao sét Cao Hỗn hợp Vừa phải cát Thấp Cát sạch Không phù hợp Bảng 3 : các loại đất và mức độ phù hợp với việc xây dựng bãi chôn lấp Các tiêu chí khác Khí hậu: lựa chọn địa điểm BCL phải quan tâm tới hướng gió, lượng mưa, sự bốc hơi, sự thay đổi nhiệt độ Vùng dân cư và khu đô thị Khu vực quân đội Sân bay Khu công nghiệp Cung cấp cơ sở hạ tấng khác nhau Cần chú ý khi thiết kế:Càng cuối hướng gió càng tốt, tốc độ gió nhỏ. Lượng nước mưa, nhiệt độ ít ảnh hưởng tới bãi Đặc điểm của BCL vùng đồi núi Lựa chọn bãi chôn lấp tận dụng các khe núi để làm nơi chôn lấp Hình 1: Bãi chôn lấp khe núi Thoát nước bề mặt là một yếu tố quan trọng trong phương pháp lõm núi. Phương pháp chôn lấp nhiều lớp trong trường hợp này tương tự như bãi chôn lấp dạng bằng phẳng Những ưu điểm của BCL đồi núi Không mất nhiều công sức và chi phí để đào các hố chôn lấp Nếu lớp đáy của hốc núi là phẳng thì có thể đào xuống sâu thêm để lấy đất làm lớp phủ bề mặt mà không cần phải mang đất từ nơi khác đến để làm lớp phủ Xây dựng ở hốc núi sẽ tránh được mùi vì được các vách núi cản trở sự phát tán của mùi Nhược điểm của BCL đồi núi Vì xây dựng ở hẻm núi nên đường vào khu vực đổ thải sẽ phải xây dựng tốn kém Hệ thống thoát nước bề mặt của BCL tận dụng hẻm núi cũng phải đòi hỏi thiết kế công phu So với phương pháp chôn lấp trên đất bằng phẳng thì phương pháp chôn lấp này có ưu thế hơn là không phải mua thêm đất làm đất phủ, không phải xây dựng đê đất, hạn chế mùi cũng như giá thành đất vùng đồi núi cũng rẻ hơn so với vùng đất bằng phẳng. Các hạng mục cần phải thiết kế theo TCVN 6696-2000 Số TT Công trình Miền núi Nhỏ vừa 1 Ô rác x 2 Sân phơi bùn, ô chứa bùn x 3 Hệ thống thu gom, xử lý nước rác x 4 Thu và xử lý khí gas x 5 Hệ thống thoát và ngăn dòng mặt x 6 Hệ thống hàng rào x 7 Vành đai cây xanh có tán x 8 Hệ thống biển báo x 9 Hệ thống quan trắc môi trường x 10 Hệ thống điện, cấp thoát nước 11 Trạm cân 12 Trạm kiểm tra CTR 13 Trạm vệ sinh xe máy 14 Hệ thống điều hành 15 Văn phòng làm việc 16 Khu vực chứa chất phủ 17 Khu vực chứa phế liệu thu hồi x 18 Kho chứa các chất diệt côn trùng 19 Trạm sửa chữa, bảo dưỡng x 20 Lán để xe máy x 21 Trạm thí nghiệm Các ô chôn lấp BCL tận dụng hốc núi để làm nơi chôn lấp thì nếu cao trình đáy nằm ở vị trí cao hơn so với mực nước ngầm, nếu lưu lượng nước thấm bình quân trong ngày (tính trung bình của một năm quan trắc liên tục) nhỏ hơn 1,5 x 10-3 m3 nước/ m2 thì không cần thực hiện các biện pháp chống thấm cho đáy và thành ô chôn lấp. Nếu lưu lượng nước bình quân ngày thấm vào lớn hơn 1,5 x 10-3 m3 nước/ m2 thì phải thực hiện các biện pháp chống thấm. Còn nếu cao trình đáy thấp hơn mực nước ngầm thì phải thực hiện chống thấm cho đáy Hệ thống thu gom và xử lý nước rác, nước thải của BCL Tất cả các bãi chôn lấp đều phải thu gom và xử lý nước rác, nước thải (nước thải sinh hoạt, nước thải thau rửa các phương tiện vận chuyển, thí nghiệm và các loại nước thải khác). Nước rác và nước thải sau khi xử lý phải đạt Tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường (TCVN). Hệ thống thu gom nước rác, nước thải bao gồm: các rãnh, ống dẫn và hố thu nước rác, nước thải được bố trí hợp lý đảm bảo thu gom toàn bộ nước rác, nước thải về trạm xử Thu gom và xử lý khí thải Để đảm bảo an toàn và vệ sinh môi trường, tất cả các BCL phải có hệ thống thu hồi và xử lý khí gas. Tuỳ theo lượng khí sản sinh có thể sử dụng khí gas vào mục đích dân sinh hoặc tiêu huỷ bằng phương pháp đốt, không được để khí thóat tự nhiên ra môi trường xung quanh. Hệ thống thóat nước mặt và nước mưa Tuỳ theo địa hình bãi chôn lấp mà hệ thống thóat nước mặt và nước mưa có khác nhau. Đối với các bãi chôn lấp xây dựng ở miền núi và trung du có thể phải dùng các kênh mương để thu nước, ngăn nước từ các sườn dốc đổ vào bãi chôn lấp. Kênh này cũng làm nhiệm vụ thóat nước mưa trong bãi chôn lấp. Quy mô (kích thước kênh mương) được thiết kế trên cơ sở khả năng nước từ các sườn dốc xung quanh đổ vào bãi và từ bãi ra. Ở những vị trí dòng lũ mạnh phải tiến hành kè đá để tránh nước phía bờ kênh đổ vào bãi. Hàng rào và vành đai cây xanh: Đối với BCL nhất thiết phải có hàng rào quanh bãi. Hàng rào giai đoạn đầu nên sử dụng rào kẽm gai có kết hợp trồng cây xanh loại mọc nhanh, rễ chùm (nên sử dụng loại cây ôrô) hoặc xây tường. Trồng cây xanh xung quanh BCL. Hệ thống giao thông Hệ thống giao thông phải đáp ứng yêu cầu để các loại xe và máy móc hoạt động thuận lợi trong suốt quá trình vận hành BCL. Đường vào bãi chôn lấp Cấp đường được thiết kế xây dựng trên cơ sở tính toán lưu lượng xe chạy, tải trọng xe, tốc độ theo quy phạm thiết kế đường bộ của Bộ Giao thông vận tải; Có rãnh thóat nước vì ở miền núi Đường trong bãi chôn lấp Phải thuận tiện, đủ rộng để các loại xe và máy móc hoạt động thuận lợi. Đường tạm chỉ làm cho xe vào đổ rác; các đường tạm phải có chỗ quay xe dễ dàng. Việc xây dựng đường ra vào bãi rác rất khó khăn và tốn chi phí do đây là khu vực đồi núi. Phải xây dựng hệ thống đường xá trên núi để các phương tiện vận chuyển rác thải có thể ra vào bãi chôn lấp một cách dễ dàng Phần 3: Tính toán thiết kế bãi chôn lấp Theo dự báo về tốc độ phát sinh rác đã trình bày ở trên: Tổng lượng chất thải rắn cần phải chứa trong 20 năm là: 158051 tấn Tính toán diện tích bãi chôn lấp Thể tích chất thải rắn cần để chiếm chỗ là: Wtc = Mtg / b Trong đó: Wtc : thể tích cần thiết để chứa chất thải rắn ở bãi rác b : tỉ trọng chất thải rắn. Chọn b = 0,5 è Wtc = 158051 / 0.5 = 316102 (m3) Diện tích BCL chiếm 75% tổng diện tích bãi, với chiều cao của bãi kể từ đáy đến đỉnh là 8m. Công suất của bãi là 8 tấn/ ngày ( năm 2008) và tăng dần vào những năm tiếp theo Diện tích xây dựng các công trình phụ trợ: đường, đê kè, hệ thống thoát nước, nhà kho, sân bãi hệ thống xử lí nước…chiếm khoảng 25% tổng diện tích bãi Với các giả thiết tính toán như sau: Trước khi chôn lấp được xử lí sơ bộ nhằm giảm thể tích rác được ép tới tỷ trọng 0.8 m3/taán Chiều cao tổng thể cấu bãi rác sau khi đóng cửa là 8m Các lớp rác dày tối đa là 60 cm, sau khi đã được đầm nén kỹõ Các lớp đất phủ xen kẽ từng lớp rác có độ dày 20 cm Tổng diện tích các lớp đất phủ chiếm 28% thể tích hố chôn Với độ cao tổng thể của bãi rác là (D = 8m), các lớp rác dày (dr = 60cm) và lớp đất phủ xen kẽ (dd = 20cm) Số lớp rác chôn lấp (L) cần cho 1 bãi rác được tính: L = D/ dr+ dd = 800/(60 + 20) = 10( lớp) Độ cao hữu dụng để chứa rác: d1 = dr* L = 0,6 * 10 = 6(m) Chiều cao của các lớp đất phủ là: d2 = dd* L = 0,2 * 10 = 2 (m) Diện tích hữu dụng cần thiết để chôn lấp hết lượng rác tính toán là: Stc = Wtc/d1 = 316102/6 = 52684 ( m2) = 5.3 (ha) Diện tích thực tế có thể chôn lấp hết lượng rác thu gom được trong tòan Thị xã là: Stt = Stc/k = 5.3/0,8 = 6.625 (ha) Nếu chọn diện tích đất sử dụng cho các công trình phụ trợ là 25% thì tổng diện tích bãi chôn lấp sẽ là 8,3 ha Tính toán diện tích các hố chôn lấp Với thời gian hoạt động các hố chôn là không quá 3 năm nên việc tính toán thiết kế các hố chôn chỉ tính lượng rác sẽ đưa vào bãi và được chôn lấp trong 3 năm Theo TCVN – TCXDVN 261 – 2001 xác định diện tích mỗi hố chôn từ 10000-15000 m2/hố, tải trọng yêu cầu của đáy hố < 1 kg/cm2, độ dốc của hố chôn lấp theo độ dốc của địa hình nhưng không được quá 1%. Khu vực thu gom nước thải phải có độ dốc tối thiểu < 3%. Theo tính toán lượng rác sinh ra ở phần trên có thể thiết kế các thông số sau: Hố 1: với lượng rác được chôn là 9806.7 tấn ( tổng lượng rác đưa vào chôn lấp từ năm 2008 – 2010) Hố 2: với lượng rác được chôn là 12049.8 tấn ( từ năm 2011 - 2013) Hố 3 ( từ năm 2014 - 2016): 15659.9 tấn Hố 4 ( từ năm 2017 - 2019): 20505.9 tấn Từ năm 2019 – 2028: 100028.4 với 4 hố chôn còn lại có diện tích bằng nhau: hố 5,6,7,8 Ô chôn Khối lượng rác (tấn) Thể tích rác (m3) Chiều cao ô chôn lấp Diện tích (m2) Số 1 9806.7 19613.4 8 2451.675 Số 2 12050 24099.6 8 3012.45 Số 3 15660 31319.8 8 3914.975 Số 4 20506 41011.8 8 5126.475 Số 5 25007 50014 8 6251.75 Số 6 25007 50014 8 6251.75 Số 7 25007 50014 8 6251.75 Số 8 25007 50014 8 6251.75 Bảng 4: Các thông số thiết kế các ô chôn lấp Hoạt động của hố chôn rác bắt đầu từ hố chôn 1, các hố chôn phải thiết kế tạo ra độ dốc khoảng 2% Lớp chống thấm Theo TCVN 6696 – 2000 quy định bãi chôn lấp hợp vệ sinh phải có tầng sét cách nước có hệ số thấm ≤ 10 -7 cm/s và chiều dày lớp phải ≥ 1m Nguyên tắc của việc chống thấm: Kết cấu chống thấm phải đảm bảo hiệu quả thu nước rò rỉ cao, thời gian sử dụng lớn hơn 10 năm Vật liệu chống thấm phải không bị ăn mòn do các chất ô nhiễm trong nước thải Vật liệu chống thấm phải có độ bền cơ học tốt, chống lại các lực nén, ép khi vận hành bãi chôn lấp Đối với bãi chôn lấp khu vực đồi núi, lựa chọn lớp lót ở đáy có cấu tạo như sau: Lớp đất bảo vệ Lớp vải địa chất Lớp sỏi thu nước (0.3 m) Lớp màng địa kĩ thuật chống thấm HDPE dày 2mm Lớp đất sét dày 0.6 m Lớp đất hiện hữu được đầm chặt Hình 2: Cấu tạo lớp lót đáy bãi chôn lấp Lớp phủ cuối cùng Lớp phủ cuối cùng được thực hiện bằng lớp đất lấy từ vách hoặc đáy núi trước khi đặt lớp lót đáy. Lớp phủ có chiều dày tổng cộng khoảng 1m trong đó lớp đất sét là 0.5m, lớp cát là 0.2m và trên cùng là lớp đất mùn 0.3m Lớp phủ được thiết kế với độ dốc khoảng 30o tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiêu thoát nước mưa. Sau khi tạo lớp phủ tiến hành trồng cây trên hố chôn rác Hệ thống thu gom và thoát nước bề mặt rác Xây dựng các kênh mương để thu nước, ngăn nước từ các sườn dốc đổ vào bãi chôn lấp. Kênh này cũng làm nhiệm vụ thoát nước mưa trong bãi chôn lấp Quy mô ( kích thước kênh mương) được thiết kế trên cơ sở lượng nước từ các sườn dốc xung quanh có khả năng đi vào bãi chôn lấp. Ở những nơi dòng lũ mạnh phải tiến hành kè đá để tránh nước phía bờ kênh đổ vào bãi chôn lấp Hệ thống xử lí nước rác Yêu cầu xử lý Nước thải từ bãi rác có nồng độ ô nhiễm cao, ngoài chất hữu cơ trong nước rò rỉ còn chứa nhiều thành phần ô nhiễm khác, vì vậy chúng ra cần phải xử lý trước khi cho thải ra môi trường. Chất lượng nước cần phải đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 6948-2001 loại B) nhằm bảo đảm không ảnh hưởng tới môi trường. Tính toán các thông số Các thông số tính toán: Q = M(W1 – W2) + [P(1 – R) – E] * A Trong đó: Q : là lưu lượng nước rò rỉ sinh ra trong bãi rác (m3/ngày) M : khối lượng rác trung bình ngày (tấn/ngày) W2 : độ ẩm của rác sau khi nén (%) W1: độ ẩm của rác trước khi nén (%) P : lượng mưa ngày trong tháng lớn nhất (mm/ngày) R : hệ số thoát nước bề mặt E : lượng bốc hơi lấy bằng 5mm/ngày (thường 5 – 6mm/ngày) A : diện tích chôn rác mỗi ngày (m2) Chọn các thông số: M = 21,65 (tấn/ngày) W2 = 15% (thường từ 10 – 35%) W1 = 60% P = 200 (mm/ngày) R = 0,15 E = 5 (mm/ngày) Thể tích rác trung bình mỗi ngày là: 21,65/0,8 = 27 (m3) Diện tích chôn lấp mỗi ngày với chiều cao lớp rác và lớp đất phủ sau mỗi ngày là 0,8m. 27/0,8 = 33,75 (m2) à A = 33,75 (m2) Vậy: Q = 21,65(0,6- 0,15) + [0,200 (1-0,15)-0,005] × 33,75 = 18 (m3/ngày) Như tính toán thì lưu lượng nước rác từ bãi chôn lấp là khá nhỏ, vì thế ở đây ta tận dụng hồ sinh học để xử lý nước thải sẽ giúp giảm chi phí trong xử lý. + Lưu lượng nước rác rò rỉ sinh ra từ bãi rác: Q = 18 m3/ngày đêm + Nhiệt độ nước thải: T = 25oC (do nhiệt độ miền núi thấp hơn đồng bằng) Giả sử hàm lượng trung bình của BOD giảm đi 10 lần, sau đó đạt TCVN. Thời gian lưu nước trong hồ với hệ số an toàn 10% được tính theo công thức: t = 1,1(αk)-1lg(Lao/Lat) = 25 ngày đêm Trong đó: t là thời gian lưu nước trong hồ (ngày đêm) α: hệ số sử dụng thể tích hồ, chọn α = 0,35 k: hằng số phụ thuộc nhiệt độ: k = 0,1 × 1,047T-20 Thể tích hồ sinh học: W = Q × t = 450 m3 Khi đó ta chọn các thông số hồ là: + Chiều rộng: 10m + Chiều dài: 15m + Độ sâu: 3m Hệ thống thu gom khí từ bãi rác Giả sử lượng khí gas sản sinh trung bình là 13m3/tấn phế thải khô trong thời gian là 20 năm Có thể dự báo lượng khí gas sinh ra tại bãi rác thành phố trong 20 năm như sau: Q = 2,3.106 m3 Lượng khí sinh ra trung bình trong một ngày là : 315 m3 / ngày Với lượng khí này, chúng ta không thể thu hồi làm nguồn năng lượng, vì vậy cần đốt để bảo đảm an toàn cho môi trường. Chúng ta có thể tính toán bán kính giếng thu hồi bằng công thức: R = Trong đó: R: bán kính thu hồi (m) Q: lưu lượng khí (m3/h); Q = Qn×13/(3×24×365) ( với Qn là lượng rác tại ô chôn n) D: tỷ trọng rác thải (tấn/m3) (chọn D = 1 tấn/m3) H: chiều sâu của rác thải (m) q: Tốc độ tạo khí (m3/tấn.h) = 8,9.10-4 Khi đó ta có Ô chôn Khối lượng rác (tấn) Thể tích rác (m3) Chiều cao ô chôn lấp Bán kính thu hồi khí (m) Số 1 9806.7 19613.4 8 15 Số 2 12050 24099.6 8 16,4 Số 3 15660 31319.8 8 18,7 Số 4 20506 41011.8 8 21,3 Số 5 25007 50014 8 23,6 Số 6 25007 50014 8 23,6 Số 7 25007 50014 8 23,6 Số 8 25007 50014 8 23,6 Sau đóng bãi Khi đóng bãi cần có chương trình kiểm soát nước rác dò gỉ và khí bãi rác, kiểm soát nước mưa và chất lượng lớp phủ, đảm bảo chất lượng quan trắc môi trường. Tài liệu tham khảo PGS.TS Nguyễn Văn Phước, Giáo trình quản lí và xử lí chất thải rắn, NXB Xây Dựng, 2008. Trần Hiếu Nhuệ, Quản lý chất thải rắn, NXBXD,2001 Một số luận văn, đồ án: dạng file pdf ._.