Bài giảng Quản lý và xử lý chất thải rắn - Nguyễn Xuân Cường (Phần 1)

ớc thất thoát do bay hơi theo khí thải (kg/m3) 
 WE: lượng nước thất thoát do quá trình hơi hóa bề mặt (kg/m3) 
 WB(L): lượng nước thoát ra từ phía đáy bãi rác (kg/m3) 
Trên cơ sở của phương trình cân bằng nước, các số liệu về lượng mưa, độ bốc hơi, hệ 
số giữ nước của rác sau khi nén trong BCL, lượng nước rò rỉ có thể tính theo mô hình vận 
chuyển một chiều của nước rò rỉ xuyên qua rác nén và đất bao phủ như sau: 
Q = M(W1 – W2) + [P(1 – R) – E] ×A 
Trong đó: 
Q : lưu lượng nước rò rỉ phát sinh ra trong BCL (m3/ngày) 
M: KL CTR trung bình ngày (t/ngày) 
W2: độ ẩm của CTR sau khi nén (%) 
W1: độ ẩm của CTR trước khi nén (%) 
 P : lượng mưa ngày trong tháng lớn nhất (mm/ngày) 
 R : hệ số thoát bề mặt, lấy theo bảng 3.3 
 E : lượng nước bốc hơi lấy bằng 5mm/ngày (thường 5 – 6 mm/ngày) 
A: diện tích công tác mỗi ngày lấy ở cuối giai đoạn thiết kế (m2/ngày) 
Bảng 3.3: Hệ số thoát nước bề mặt đối với các loại đất phủ [8] 
c. Xử lý nước rỉ rác 
Quản lý nước rò rỉ sinh ra từ BCL là cơ sở để loại trừ nguy cơ gây ÔN nguồn nước 
ngầm. Nhiều phương án được áp dụng để quản lý và xử lý nước rò rỉ từ BCL bao gồm: (1) 
tuần hoàn nước rò rỉ, (2) bay hơi nước rò rỉ, (3) xử lý nước rò rỉ. 
3.3.5. Quản lý khí bãi chôn lấp 
a. Thành phần chính 
Bảng 3.4: Thành phần khí BCL đặc trưng [20] 
Stt Thành phần Nồng độ đặc trưng (%V) 
1. CH4 45 – 60 
2. CO2 40 – 60 
3. N2 2 – 5 
4. H2S 0,1 – 1,0 
5. H2 0 – 0,2 
6. CO 0 – 0,2 
b. Quá trình phát sinh khí 
CTR đô thị có thành phần dễ phân huỷ sinh học chiếm KL đáng kể. Quá trình phân 
hủy diễn ra ngay khi CTR được đổ vào BCL và quá trình sinh khí diễn ra theo các giai đoạn: 
- Giai đoạn I - Điều chỉnh ban đầu (phân hủy hiếu khí): 
- Giai đoạn II - Giai đoạn phân huỷ kỵ khí : 
- Giai đoạn III - Lên men acid: 
- Giai đoạn IV - Lên men methane: 
- Giai đoạn V - Giai đoạn ổn định (maturation phase): 
Phản ứng hóa học tổng quát quá trình phân hủy yếm khí trong BCL có thể tóm tắt như sau: 
CHC + H2O (CTR) CHC phân hủy sinh học + CH4 + CO2 + khí khác (1) 
Vì đặc tính của CT và điều kiện TN khác nhau đáng kể từ vùng này sang vùng khác, 
nên lượng khí BCL sinh ra rất giao động. Khí BCL vẫn sinh ra trong suốt 20 năm sau BCL 
đóng cửa và mạnh nhất trong 5 năm đầu tiên hoặc sau khi đa số oxy bị lấy đi khỏi CT 
(thông thường, 1 đến 2 năm). Sau đó, khí BCL sẽ giảm dần có thể đến 50 năm. 
c. Tính toán lượng khí phát sinh 
Có nhiều PP ước lượng khí phát sinh đã được sử dụng (Mô hình bậc I, mô hình đa 
giai đoạn, LandGEM...), do đó kết quả rất khác nhau. Việc ước lượng khí phát sinh có mức 
độ không chắc chắn cao vì dựa vào nhiều giả thiết. Thực tế lượng khí phát sinh thực tế ở 
BCL ít hơn nhiều so với tính toán lý thuyết dựa vào hàm lượng CT hữu cơ. 
Căn cứ vào lượng CTR có thể phân hủy sinh học, lượng khí tối đa vào khoảng 400 
m3/tấn. Các số liệu công bố giao động từ 6 – 50m3/tấn CT ướt [4, 6, 9,28]. Lượng khí phát 
sinh ở các nước công nghiệp giao động từ 60 – 400m3/tấn CTR (trong khoảng 20 năm), 1- 
10 m3/tấn/năm [28]. 
d. Quy định về quản lý khí BCL 
Bãi chôn lấp chất thải phải có hệ thống thu gom khí rác sau khi đóng bãi. Tuỳ theo 
qui mô của bãi chôn lấp hệ thống thu gom khí rác phải đảm bảo các yêu cầu sau [TCVN 
6696-2000]: 
1) Không để nước mặt, nước mưa lọt qua hệ thống thu gom khí rác. 
2) Tại các lỗ thu khí rác có thiết bị an toàn đề phòng cháy hoặc nổ do khí rác gây ra. 
3) Khí rác thu gom phải được xử lý cho phát tán có kiểm soát, không được để khí thoát 
trực tiếp ra MT xung quanh. 
e. Thu gom và xử lý 
Thu gom khí BCL có thể là bị động hoặc chủ động. Thu gom bị động dành cho các 
BCL nhỏ hoặc trung bình, là dạng thông khí tự nhiên hoặc làm các tường đất ngăn không 
cho khí vào những khu vực hoặc hướng không mong muốn. Thu gom chủ động bao gồm 
việc thiết kế các giếng thu gom. 
Để xử lý khí BCL có thể áp dụng các biện pháp sau: Đốt; Thu Hồi – Sản Xuất Điện; 
Oxy hóa khí methane; Khử mùi. 
3.3.5. Vận hành và đóng cửa bãi chôn lấp 
 BCL hợp vệ sinh, sau khi đóng cửa thường được sử dụng cho nhiều mục đích dân 
sinh khác nhau như làm sân goft, làm trang trại, công viên... 
 Theo TCVN 6696-2000, quy định: 
- Tiền vận hành: Các BCL phải có qui trình vận hành, khai thác bãi được cơ quan có thẩm 
quyền phê duyệt. 
- Vận hành: Chất thải phải được chôn lấp thành từng lớp riêng và ngăn cách nhau bằng các 
lớp đất phủ. Trước khi phủ lớp đất ngăn cách chất thải phải được đầm, nén kỹ: Chiều dày 
lớn nhất của từng lớp chất thải là 1m; Chiều dày của lớp đất phủ ngăn cách sau khi đầm nén 
là 0,15 - 0,2 m. Bùn thải cần được làm khô (độ ẩm <80%), trước khi chôn lấp cùng CTR. Tỉ 
lệ pha trộn thường là 4:1 (CTR:Bùn), lớp dưới cùng và trên cùng là CTR. 
- Đóng cửa: Trong thời gian 6 tháng kể từ ngày đóng bãi chủ vận hành có báo cáo tới cơ 
quan quản lý nhà nước về tình hình MT của BCL và tình trạng hoạt động của hệ thống quan 
trắc theo dõi MT của BCL. Thời hạn tái sử dụng bãi chôn lấp do cơ quan có thẩm quyền phê 
duyệt. 
 Đối với các BCL hở, không hợp vệ sinh, công việc đóng cửa đỏi hỏi: trình cơ quan 
quản lý thuyết minh kĩ thuật xử lý triệt để; quan trắc MT; Thu gom khí và nước rỉ rác; phủ 
lớp cuối cùng đảm bảo; kế hoạch hậu giám sát và tái sử dụng BCL. 
3.3.6. Giám sát môi trường bãi chôn lấp 
Theo EPA, chương trình quan trắc (monitoring) bao gồm các khía cạnh sau đây: 
- KL và loại CT, và nếu có thể thì các chỉ số về tái chế và tái sử dụng 
- KL và thành phần nước rỉ rác 
- Lượng khí BCL và đánh giá sự phát thải bên ngoài BCL 
- Chất lượng nước mặt và nước ngầm 
- Tình trạng hoạt động của lớp lót đáy 
- Độ ồn 
- Mùi hôi 
- Côn trùng và sinh vật 
- Thảm thực vật 
- Sự ổn định trên đỉnh BCL và sạt lở bụi và bùn những than phiền và 
- Khiếu nại của công chúng 
Có thể chia thành các chuyên đề giám cơ bản BCL như sau: 
- Giám sát chất lượng không khí: trong BCL và bên ngoài ranh giới BCL 
- Giám sát chất lượng nước mặt, ngầm 
- Giám sát nước rò rỉ 
3.3.7. Kỹ thuật chôn lấp có tuần hoàn nước 
 PP tuần hoàn nước rỉ rác là PP đưa nước rỉ rác trở lại BCL (Recirculate of leachate). 
Quá trình này mang lại lợi ích cho các BCL: cải thiện chất lượng nước rỉ rác, tăng tỷ lệ phân 
hủy sinh học trong BCL vì tăng độ ẩm, ổn định sinh học, và tăng cường thu hồi khí CH4. 
Nhược điểm: 1) tiềm năng gây ÔN MT xung quanh do sự di chuyển của nước rò rỉ 
bên trên hoặc bên dưới BCL và 2) sự tích tụ kim loại nặng, muối, và các hợp chất không 
mong muốn trong nước rò rỉ mà cuối cùng sẽ phải được xử lý. 
Theo 01/2001/TTLT-BKHCNMT-BXD, yêu cầu tuần hoàn nước: 
- Chiều dầy lớp rác đang chôn lấp phải lớn hơn 4 m. 
- Phải áp dụng kỹ thuật tưới đều trên bề mặt. 
- Không áp dụng cho những vùng của ô chôn lấp khi đang tiến hành phủ lớp cuối cùng. 
Có một số PP tuần hoàn nước rỉ rác, bao gồm: 
- Tuần hoàn trực tiếp CT trong quá trình xử lý; 
- Phun đều nước rỉ rác lên bề mặt bãi rác theo đợt; 
- Tuần hoàn trên bề mặt; 
- Tuần hoàn bên dưới bề mặt. 
3.3.8. Kỹ thuật chôn lấp bán hiếu khí (Semi – aerobic landfill) 
Cấu trúc chính bao gồm một hệ thống ống được đặt ở đáy BCL để thu gom - tiêu 
thoát nước rỉ rác (kể cả nước mưa) và lưu thông không khí. VSV hiếu khí hoạt động mạnh, 
quá trình phân hủy diễn ra nhanh và BOD giảm, CH4 bị khử [5]. 
Hình 3.13: BCL áp dụng kĩ thuật bán hiếu khí [5] 
Hình 3.16: Kĩ thuật bán hiếu khí kết hơp tuần hoàn nước rỉ rác [5] 
Chương 4. XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC 
3.1. Nén chất thải rắn 
Ép (nén) rác (compression solidwaste) được thực hiện ở khâu thu gom, trung chuyển 
và chuẩn bị chôn lấp. Nén nhằm giảm thể tích CTR, thuận tiện vận chuyển và xử lý. 
3.2. Đóng kiện 
 Đóng kiện CTR thường được thực hiện ở nhà máy bằng hệ thống nén ép thủy lực. 
CTR được phân loại trên băng tải, các chất có thể tận dụng được như: kim loại, nilon, 
giấy được thu hồi để tái chế. Những chất khác được nén ép, đóng kiện. 
3.3. Công nghệ Seraphin và Hydromex 
3.3.1. Công nghệ Hydromex 
Công nghệ này được thiết kế để xử lý CTR hỗn hợp hoặc đặc trưng (y tế, nguy hại). 
CTR được nghiền nhỏ sau đó polyme hóa và nén ép, định hình sản phẩm. 
 Quy trình công nghệ như sau: 
+ CTR đưa vào máy cắt và nghiền nhỏ, sau đó chuyển đến các thiết bị trộn bằng băng tải. 
+ CT lỏng được pha trộn trong bồn phản ứng và bơm vào các thiết bị trộn, thêm phụ gia, CT 
lỏng và rắn sẽ kết dính. Sản phẩm bột ướt chuyển đến một máy ép khuôn, tạo sản phẩm. 
Ứng dụng công nghệ Hydromex ( 
- Đối với CTRSH: Sau khi băm nhỏ và cho đi qua sàng rung phân thành 2 dòng, chất hữu 
cơ dễ phân hủy và không – trộn với chất kết dính xi măng để tạo thành vật liệu. 
Hình 4.1: Công nghệ Hydromex xử lý CTR sinh hoạt 
- Đối CTR Y tế: CT đưa vào thiết bị cắt, sau đó sử dụng Ozon để khử trùng, tiếp theo CT sẽ 
được nghiền mịn và trộn với dung dịch, phản ứng xảy ra sẽ biến kim loại thành nitrat và 
canxi, tính độc hại cũng mất đi; hỗn hợp sẽ được đóng thành sản phẩm. 
Với công suất của công nghệ 400 – 700 kg/h, chi phí khoảng 750.000 USD. 
- Ngoài ra công nghệ Hydromex còn ứng dụng xử lý CTNH, nước thải BCL, cải tạo phục 
hồi đất 
3.3.2. Công nghệ Seraphin 
Bản chất công nghệ này là vừa phân loại, xử lý và tái chế CTR (compost, tái chế 
nhựa, đóng rắn) trong một hệ thống. 
Công nghệ bao gồm các hợp phần sau ( 
- Phân loại CTR: để phục vụ tái chế, tái sử dụng, đóng rắn và đốt thu hồi nhiệt sinh. 
- Xử lý phân huỷ CT hữu cơ, tái sinh mùn hữu cơ, sản xuất các dạng phân bón hữu cơ 
Chất thải rắn 
chưa phân loại 
Kiểm tra 
bằng mắt 
Cắt xé hoặc 
nghiền tơi nhỏ 
Làm ẩm 
Trộn đều 
Ép hay đùn ra 
Sản phẩm mới 
Chất thải lỏng 
hỗn hợp 
Thành phần 
polyme hóa 
Hình 4.3: Sơ đồ xử lý rác theo công nghệ Hydromex [6, 15] 
 - Tái chế chất dẻo, tạo sản phẩm 
- Xử lý nhiệt, đốt các CT hữu cơ khó phân hủy, tạo nhiệt cho các khâu sấy khô 
 - Đóng rắn áp lực, tận dụng các phế thải trơ, vô cơ thay thế một phần nguyên liệu để sản 
xuất các loại gạch lát đường, bó vỉa hè đường và các loại gạch xây dựng công trình phụ.