Tài liệu Nghiên cứu khả năng xử lý nước rỉ rác bằng bãi lọc cây sậy

  • Số trang: 102 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 62 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 27125 tài liệu

Mô tả:

Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn LỜI MỞ ĐẦU Xã hội ngày càng phát triển thì nhận thức của con ngƣời ngày càng tăng. Do đó, những vấn đề bất cập của cuộc sống ngày càng đƣợc dƣ luận quan tâm và tìm cách khắc phục. Một trong những vấn đề nóng đƣợc xã hội quan tâm hiện nay là việc môi trƣờng ngày càng bị đe dọa bởi lƣợng rác thải sinh ra mỗi ngày một nhiều. Thế nhƣng tại nƣớc ta nói chung và thành phố Hồ Chí Minh nói riêng việc phân loại rác tại nguồn chƣa đƣợc ứng dụng thành công nên gây nhiều khó khăn cho vấn đề xử lý và tạo ra một loại nƣớc thải độc hại có tính chất rất đặc thù là nƣớc rỉ rác. Hiện nay, việc xử lý rác thải bằng biện pháp chôn lấp hợp vệ sinh đƣợc sử dụng phổ biến vì tiết kiệm chi phí, dễ xây dựng và không đòi hỏi kỹ thuật quá cao. Tuy nhiên lƣợng nƣớc rỉ rác sinh ra mỗi ngày tại các BCL là một vấn đề khiến các nhà làm môi trƣờng phải quan tâm vì tính chất đặc biệt của nó và khả năng ảnh hƣởng tới môi trƣờng xung quanh. Trƣớc vấn đề này thì nhiều công nghệ trong và ngoài nƣớc đang đƣợc đề ra và áp dụng xử lý. Trong đó, biện pháp xử lý nƣớc rỉ rác bằng các biện pháp sinh học đang đƣợc quan tâm vì thân thiện với môi trƣờng, chi phí vận hành thấp và hiệu quả xử lý cao. SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 2 Đồ án tốt nghiệp 1.1. GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn Lý do lựa chọn đề tài: Dân số thế giới ngày càng tăng, cùng với sự tăng trƣởng kinh tế, đời sống của ngƣời dân ngày càng đƣợc nâng cao, vì thế lƣợng chất thải phát sinh ngày càng lớn,Việt Nam hiện có khoảng 755 đô thị, tốc độ tăng dân số và quá trình đô thị hóa nhanh chóng đang gây sức ép về suy giảm môi trƣờng sống do không kiểm soát đƣợc chất thải phát sinh. Xử lý rác thải đã và đang trở thành một vấn đề nóng bỏng. Tại thành phố Hồ Chí Minh, khối lƣợng chất thải rắn sinh hoạt đã vƣợt khỏi con số hai triệu tấn/năm, những câu chuyện về rác và những hệ lụy môi trƣờng từ rác đang “nóng lên” trong những năm gần đây. Theo thống kê của Viện Môi trƣờng đô thị và công nghiệp Việt Nam, bình quân mỗi năm cả nƣớc phát sinh thêm khoảng 25.000 tấn rác thải sinh hoạt, tổng lƣợng rác thải sinh hoạt phát sinh từ các đô thị có xu hƣớng tăng trung bình từ 10% - 16%. Trong đó, tỉ lệ thu gom rác thải tại cả đô thị bình quân cả nƣớc chỉ đạt khoảng 70-80%. Một điều đáng lƣu ý khác là cả nƣớc có tới 52 bãi chôn lấp rác thải gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng, trong khi quỹ đất cho các bãi chôn lấp ngày càng hạn hẹp. Khi đặt ra vấn đề cần phải xử lý rác nhƣ thế nào thì câu trả lời lại vẫn là chôn lấp là chính. Một số dự án công nghệ xử lý, tái chế chất thải rắn hoạt động chƣa hiệu quả và cũng thiếu nguồn nhân lực cho công tác quản lý và vận hành xử lý, tái chế chất thải rắn dẫn tới việc ô nhiễm rác thải và có tác động tiêu cực đến chất lƣợng sống đô thị. Chỉ tính riêng tại TPHCM, năm 2010 lƣợng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh 7.000 tấn/ngày, trong đó chỉ thu gom đƣợc 6.500 tấn/ngày. Thành phố có 4 bãi chôn lấp (BCL) hợp vệ sinh đã và đang hoạt động: BCL Đông Thạnh (hiện nay chỉ tiếp nhận xà bần), BCL Gò Cát (vừa mới đóng cửa), BCL Phƣớc Hiệp và BCL Đa Phƣớc. Cho đến nay tổng khối lƣợng rác đã đƣợc chôn lấp tại 2 BCL Đa Phƣớc và Phƣớc Hiệp 2 đã lên đến con số 7.900.000 tấn, trong đó Đa Phƣớc là 3.500.000 tấn, và Phƣớc Hiệp 2 là 4.500.000 tấn. Và sự quá tải đó đã dẫn đến những hậu quả về SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 3 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn mặt môi trƣờng, nhƣ mùi hôi nồng nặc phát sinh từ các BCL đã phát tán hàng kilomét vào khu vực dân cƣ xung quanh và một vấn đề nghiêm trọng nữa là sự tồn đọng của hàng trăm ngàn mét khối nƣớc rác tại các BCL và cùng với lƣợng nƣớc rỉ rác phát sinh thêm mỗi ngày khoảng 1.000 - 1.500m3 tại các BCL thì nuớc rỉ rác đang là nguồn hiểm họa ngầm đối với môi trƣờng. Hình 1.1. Nƣớc rỉ rác tại BCL Gò Cát Mặc dù mỗi BCL đều có hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác nhƣng những phƣơng pháp xử lý nƣớc rỉ rác đang đƣợc áp dụng tại các BCL vẫn còn bộc lộ rất nhiều nhƣợc điểm nhƣ chất lƣợng nƣớc sau xử lý thƣờng không đạt tiêu chuẩn xả thải, đặc biệt là chỉ tiêu BOD và N, P, các kim loại nặng (QCVN 24:2003, giá trị C, cột B), tiêu tốn nhiều hóa chất, giá thành xử lý rất cao, khó kiểm soát, và công suất xử lý không đạt thiết kế. Nguyên nhân do sự thay đổi rất nhanh của thành phần nƣớc rỉ rác theo thời gian vận hành của BCL, với thành phần rất phức tạp (các chất hữu cơ khó/không có khả năng phân hủy sinh học tăng dần và nồng độ ammonium tăng đáng kể theo thời gian), không ổn định, việc lựa chọn các công nghệ xử lý chƣa phù hợp đã dẫn đến nƣớc sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trƣờng thải ra sông, rạch vẫn còn rất hạn chế trong khi lƣợng nƣớc rỉ rác tại các BCL thì tiếp tục tăng lên. Với hiện trạng lƣợng chất thải rắn thải ra môi trƣờng ngày càng nhiều và theo đó các công trình xử lý chúng cũng đƣợc xây dựng lên để đáp ứng nhu cầu xử SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 4 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn lý đặc biệt là các BCL, chính vì thế đặt ra vấn đề xử lý nƣớc rác rò rỉ từ các bãi chôn lấp là xu thế đúng đắn hiện nay, mặc dù hiện nay lƣu lƣợng thải ra là chƣa lớn nhƣng theo thời gian yêu cầu đặt ra cũng tăng nhanh, chúng ta cần có những biện pháp thích hợp để có kinh nghiệm thực tế sớm để có thể đối phó kịp thời với những phát sinh trong thời gian tới. Với những lý do ở trên, việc nghiên cứu tìm ra những loại thực vật nhằm tăng khả năng xử lý nƣớc rỉ rác, giảm tối đa lƣợng nƣớc rỉ rác xâm nhập ra bên ngoài cũng nhƣ đạt đƣợc tiêu chuẩn xả thải để giảm thiểu “hiểm họa ngầm” từ nƣớc rỉ rác đối với môi trƣờng. 1.2. Mục tiêu của đề tài: - Nghiên cứu khả năng xử lý nƣớc thải rỉ rác của bãi lọc cây sậy. 1.3. Nội dung nghiên cứu: Để đạt đƣợc những mục đích trên, các nội dung nghiên cứu sau đây đƣợc thực hiện: - Thu thập các số liệu về thành phần nƣớc rỉ rác trên thế giới và Việt Nam. - Phân tích, đánh giá các số liệu nƣớc rỉ rác trên thế giới thu thập đƣợc. - Thu thập và tổng hợp các kết quả nghiên cứu và vận hành thực tế các quá trình xử lý nƣớc rỉ rác tại Việt Nam. - Xây dựng mô hình thí nghiệm và vận hành mô hình thí nghiệm. - Phân tích chất lƣợng nƣớc đầu vào và đầu ra của nƣớc rỉ rác. 1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu: Để thực hiện các nội dung nghiên cứu và mục tiêu đồ án đã đề ra, áp dụng các phƣơng pháp nghiên cứu sau: 1.4.1. Phương pháp luận: SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 5 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn Nƣớc dùng cho sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, dịch vụ sau khi đã sử dụng đều trở thành nƣớc thải, bị ô nhiễm với các mức độ khác nhau và lại đƣợc đƣa lại các nguồn nƣớc nếu không sử lý sẽ làm ô nhiễm môi trƣờng, chất lƣợng nƣớc bị suy giảm, cạn kiệt nguồn nƣớc sử dụng, làm ảnh hƣởng đến sinh vật và địa tầng chất. Theo báo cáo hiện trạng môi trƣờng hằng năm của Cục bảo vệ môi trƣờng cho biết hơn 90% nhà máy, xí nghiệp đang hoạt động hoặc một số nhà máy đƣợc xây dựng đều không có hệ thống sử lý nƣớc thải. Thông thƣờng lƣợng nƣớc rỉ rác từ các bãi rác chƣa qua xử lý mà đi thẳng ra môi trƣờng gây ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm, nƣớc mặt, đất, không khí và ảnh hƣởng đến sinh vật, sức khoẻ con ngƣời. Lƣợng nƣớc rỉ rác đó chính là mối đe doạ nghiêm trọng đến hệ sinh thái môi trƣờng tự nhiên. Xử lý nƣớc rỉ rác từ các bãi chôn lấp rác hiện đang là vấn đề "nóng" tại các đô thị lớn ở Việt Nam. Ðây là nguồn nƣớc thải độc hại do có chứa nhiều chất độc hại hủy diệt đối với sinh vật và con ngƣời nhƣ nitơ, a-mô-ni-ắc, vi khuẩn gây bệnh đƣờng ruột, BOD... Hiện đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng xử lý nƣớc rỉ rác, nhƣng phần lớn các công trình này hiệu quả đều không cao, không đáp ứng đƣợc yêu cầu xử lý đạt tiêu chuẩn thải với các chỉ tiêu COD và ni-tơ tổng. Trên thực tế, việc xử lý nƣớc rỉ rác tại các bãi chôn lấp Ðông Thạnh, Gò Cát, Phƣớc Hiệp và Ða Phƣớc (TP. Hồ Chí Minh) gặp không ít khó khăn. Nguyên nhân khó xử lý triệt để là bởi thành phần nƣớc rỉ rác luôn thay đổi do rác đem chôn lấp không đƣợc phân loại. Bên cạnh những hệ thống xử lý đƣợc đầu tƣ quy mô, hiện đại, vẫn còn những công nghệ chỉ đƣợc đầu tƣ tạm thời, nên đã và đang bộc lộ nhiều bất ổn. Các công trình này cho kết quả không ổn định do chất lƣợng nƣớc rỉ rác biến động theo mùa; giá xử lý nƣớc rỉ rác thƣờng rất cao, trở thành gánh nặng cho ngân sách các địa phƣơng. Mặt khác, việc chuyên chở nƣớc rỉ rác còn gây ô nhiễm cho các nơi xe đi qua, chi phí chuyên chở cũng gây tốn kém lớn, chƣa kể đôi khi các xe này còn xả "trộm" gây ô nhiễm môi trƣờng sống của ngƣời dân. SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 6 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn Trong đó việc sử dụng mô hình bãi lọc thực vật, điển hình là bãi lọc cây sậy để xử lý lƣợng nƣớc thải trên là một biện pháp xử lý với chi phí thấp, hiệu quả cao và thân thiện với môi trƣờng bởi vì sậy là loài thực vật có khả năng xử lý tốt với hiệu suất cao trên 90% đối với tất cả các chỉ tiêu nghiên cứu là BOD5, COD, Coliform… 1.4.2. Phương pháp cụ thể  Phương pháp điều tra thực địa Điều tra thu thập số liệu có sẵn về vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội. Khảo sát khu vực nghiên cứu, biết đƣợc lƣu lƣợng nƣớc rỉ rác cũng nhƣ các thông số khác tại các BCL.  Phương pháp phân tích tổng hợp Thu thập các tài liệu nhƣ tiêu chuẩn, các phƣơng pháp xử lý nƣớc rỉ rác của các nƣớc trên thế giới, các phƣơng pháp xử lý nƣớc rỉ rác của những BCL ở Việt Nam hiện hữu. Tìm hiểu về thành phần tính chất của nƣớc thải và phân tích các tài liệu tìm đƣợc. Phân tích các thông số pH, SS, COD, N – tổng theo phƣơng pháp chuẩn tại phòng thí nghiệm.  Phương pháp chuyên gia Tham vấn ý kiến của thầy cô hƣớng dẫn, thầy cô trong khoa và các chuyên gia trong ngành môi trƣờng và xử lý nƣớc thải. 1.5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu: - Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu khả năng xử lý nƣớc rỉ rác của BCL Phƣớc Hiệp bằng mô hình bãi lọc cây sậy. - Phạm vi nghiên cứu : Nƣớc rỉ rác nghiên cứu đƣợc lấy tại hồ chứa nƣớc rỉ rác BCL Phƣớc Hiệp, Thành phố Hồ Chí Minh. SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 7 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 8 Đồ án tốt nghiệp 2.1. GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn Định nghĩa nƣớc rỉ rác: Nƣớc rỉ rác từ các bãi chôn lấp có thể đƣợc định nghĩa là chất lỏng thấm qua các lớp chất thải rắn mang theo các chất hòa tan hoặc các chất lơ lửng (Tchobanoglous et al., 1993). 2.1.1. Nguồn gốc phát sinh: Trong hầu hết các bãi chôn lấp, nƣớc rò rỉ tự sinh ra do độ ẩm cao (60-70%) của rác và do quá trình phân hủy các chất hữu cơ tạo thành nƣớc (H2O) và khí cacbonic (CO2). Lƣợng nƣớc rác không chỉ bao gồm nƣớc tự sinh trong rác, chúng còn bao gồm lƣợng nƣớc mƣa thấm từ trên bề mặt xuống (nhất là ở nƣớc ta nơi có lƣợng mƣa tƣơng đối lớn), từ nƣớc ngầm ở dƣới đáy và thành ô chôn lấp nếu xử lý chống thấm không triệt để. Trong quá trình thấm qua các tầng rác, nƣớc sẽ đem theo các chất bẩn hòa tan hoặc lơ lửng Nƣớc có thể thấm vào theo một số cách sau đây: - Nƣớc sẵn có và tự hình thành khi phân hủy rác hữu cơ trong BCL - Mực nƣớc ngầm có thể dâng lên vào các ô chôn rác - Nƣớc có thể rỉ vào do các cạnh (vách) của ô rác - Nƣớc từ các khu vực khác chảy qua có thể thấm xuống các ô chôn rác - Nƣớc mƣa rơi xuống khu vực BCL rác trƣớc khi đƣợc phủ đất và trƣớc khi ô rác đóng lại. SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 9 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn Tuy nhiên, nƣớc rỉ rác tại các bô rác chủ yếu đƣợc hình thành do hai nguồn chính là độ ẩm của rác và quá trình phân hủy sinh học các hợp chất hữu cơ tạo ra nƣớc. 2.1.2. Tổng quan về thành phần nước rỉ rác trên thế giới: Mặc dù, mỗi quốc gia có quy trình vận hành bãi chôn lấp khác nhau, nhƣng nhìn chung rác đƣợc chôn trong bãi chôn lấp chịu hàng loạt các biến đổi lý, hóa, sinh cùng lúc xảy ra. Khi nƣớc chảy qua sẽ mang theo các chất hóa học đã đƣợc phân hủy từ rác. Thành phần chất ô nhiễm trong nƣớc rò rỉ phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: thành phần chất thải rắn, độ ẩm, thời gian chôn lấp, khí hậu, các mùa trong năm, chiều sâu bãi chôn lấp, độ nén, loại và độ dày của nguyên liệu phủ trên cùng, tốc độ di chuyển của nƣớc trong bãi rác, độ pha loãng với nƣớc mặt và nƣớc ngầm, sự có mặt của các chất ức chế, các chất dinh dƣỡng đa lƣợng và vi lƣợng, việc thiết kế và hoạt động của bãi rác, việc chôn lấp chất thải rắn, chất thải độc hại, bùn từ trạm xử lý nƣớc thải. Ta sẽ lần lƣợc xét qua các yếu tố chính ảnh hƣởng đến thành phần và tính chất nƣớc rò rỉ. 2.1.2.1. Thời gian chôn lấp: Tính chất nƣớc rò rỉ thay đổi theo thời gian chôn lấp. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc rò rỉ là một hàm theo thời gian. Theo thời gian nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc rác giảm dần. Thành phần của nƣớc rò rỉ thay đổi tùy thuộc vào các giai đoạn khác nhau của quá trình phân hủy sinh học đang diễn ra. Sau giai đoạn hiếu khí ngắn (một vài tuần hoặc kéo dài đến vài tháng), thì giai đoạn phân hủy yếm khí tạo ra axit xảy ra và cuối cùng là quá trình tạo ra khí metan. Trong giai đoạn axit, các hợp chất đơn giản đƣợc hình thành nhƣ các axit dễ bay hơi, amino axit và một phần fulvic với nồng độ nhỏ. Trong giai đọan này, khi rác mới đƣợc chôn hoặc có thể kéo dài vài năm, nƣớc rò rỉ có những đặc điểm sau: - Nồng độ các axit béo dễ bay hơi (VFA) cao. SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 10 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn - pH nghiêng về tính axit. - BOD cao. - Tỷ lệ BOD/COD cao. - Nồng độ NH4+ và nitơ hữu cơ cao. - Vi sinh vật có số lƣợng lớn. - Nồng độ các chất vô cơ hòa tan và kim loại nặng cao. Khi rác đƣợc chôn càng lâu, quá trình metan hóa xảy ra. Khi đó chất thải rắn trong bãi chôn lấp đƣợc ổn định dần, nồng độ ô nhiễm cũng giảm dần theo thời gian. Giai đoạn tạo thành khí metan có thể kéo dài đến 100 năm hoặc lâu hơn nữa. Đặc điểm nƣớc thải ở giai đoạn này: - Nồng độ các axid béo dễ bay hơi thấp. - pH trung tính hoặc kiềm. - BOD thấp. - Tỷ lệ BOD/COD thấp. - Nồng độ NH4+ thấp. - Vi sinh vật có số lƣợng nhỏ. - Nồng độ các chất vô cơ hòa tan và kim loại nặng thấp. Theo thời gian chôn lấp đất thì các chất hữu cơ trong nƣớc rò rỉ cũng có sự thay đổi. Ban đầu, khi mới chôn lấp, nƣớc rò rỉ chủ yếu axit béo bay hơi. Các axit thƣờng là acetic, propionic, butyric. Tiếp theo đó là axit fulvic với nhiều cacboxyl và nhân vòng thơm. Cả axit béo bay hơi và axit fulvic làm cho pH của nƣớc rác nghiên về tính axit. Rác chôn lấp lâu thì thành phần chất hữu cơ trong nƣớc rò rỉ có SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 11 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn sự biến đổi thể hiện ở sự giảm xuống của các axit béo bay hơi và sự tăng lên của axit fulvic và humic. Khi bãi rác đã đóng cửa trong thời gian dài thì hầu nhƣ nƣớc rò rỉ chỉ chứa một phần rất nhỏ các chất hữu cơ, mà thƣờng là chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Bảng 2.1: Sự biến thiên nồng độ chất ô nhiễm trong nƣớc rỉ rác theo tuổi Giá trị Thành phần Đơn vị pH 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 SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 12 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn 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 2.1.2.2. Thành phần và các biện pháp xử lý sơ bộ chất thải rắn: Rõ ràng thành phần chất thải rắn là yếu tố quan trọng nhất tác động đến tính chất nƣớc rò rỉ. Khi các phản ứng trong bãi chôn lấp diễn ra thì chất thải rắn sẽ bị phân hủy. Do đó, chất thải rắn có những đặc tính gì thì nƣớc rò rỉ cũng có các đặc tính tƣơng tự. Chẳng hạn nhƣ chất thải có chứa nhiều chất độc hại thì nƣớc rác cũng chứa nhiều thành phần độc hại. Các biện pháp xử lý hoặc chế biến chất thải rắn cũng có những tác động đến tính chất nƣớc rác. Chẳng hạn nhƣ, các bãi rác có rác không đƣợc nghiền nhỏ. Bởi vì, khi rác đƣợc cắt nhỏ thì tốc độ phân hủy tăng lên đáng kể so với khi không nghiền nhỏ rác. Tuy nhiên, sau một thời gian dài thì tổng lƣợng chất ô nhiễm bị trôi ra từ chất thải rắn là nhƣ nhau bất kể là rác có đƣợc xử lý sơ bộ hay không. 2.1.2.3. Chiều sâu bãi chôn lấp: Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng bãi chôn lấp có chiều sâu chôn lấp càng lớn thì nồng độ chất ô nhiễm càng cao so với các bãi chôn lấp khác trong cùng điều kiện về lƣợng mƣa và quá trình thấm. Bãi rác càng sâu thì cần nhiều nƣớc để đạt trạng thái bão hòa, cần nhiều thời gian để phân hủy. Do vậy, bãi chôn lấp càng sâu thì SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 13 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn thời gian tiếp xúc giữa nƣớc và rác sẽ lớn hơn và khoảng cách di chuyển của nƣớc sẽ tăng. Từ đó quá trình phân hủy sẽ xảy ra hoàn toàn hơn nên nƣớc rò rỉ chứa một hàm lƣợng lớn các chất ô nhiễm. 2.1.2.4. Các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi: Độ dày và khả năng chống thấm của vật liệu phủ có vai trò rất quan trọng trong ngăn ngừa nƣớc thấm vào bãi chôn lấp làm tăng nhanh thời gian tạo nƣớc rò rỉ cũng nhƣ tăng lƣu lƣợng và pha loãng các chất ô nhiễm từ rác vào trong nƣớc. Khi quá trình thấm xảy ra nhanh thì nƣớc rò rỉ sẽ có lƣu lƣợng lớn và nồng độ các chất ô nhiễm nhỏ. Quá trình bay hơi làm cô đặc nƣớc rác và tăng nồng độ ô nhiễm. Nhìn chung các quá trình thấm, chảy tràn, bay hơi diễn ra rất phức tạp và phụ thuộc vào các điều kiện thời tiết, địa hình, vật liệu phủ, thực vật phủ. 2.1.2.5. Độ ẩm rác và nhiệt độ: Độ ẩm thích hợp các phản ứng sinh học xảy ra tốt. Khi bãi chôn lấp đạt trạng thái bão hòa thì độ ẩm trong rác là không thay đổi nhiều. Độ ẩm là một trong những yếu tố quyết định thời gian nƣớc rò rỉ đƣợc hình thành là nhanh hay chậm sau khi rác đƣợc chôn lấp. Độ ẩm trong rác cao thì nƣớc rò rỉ sẽ hình thành nhanh hơn. Nhiệt độ có ảnh hƣởng rất nhiều đến tính chất nƣớc rò rỉ. Khi nhiệt độ môi trƣờng cao thì quá trình bay hơi sẽ xảy ra tốt hơn là giảm lƣu lƣợng nƣớc rác. Đồng thời, nhiệt độ càng cao thì các phản ứng phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp càng diễn ra nhanh hơn làm cho nƣớc rò rỉ có nồng độ ô nhiễm cao hơn. 2.1.2.6. Ảnh hưởng từ bùn cống rãnh và chất thải độc hại: Việc chôn lấp chất thải rắn sinh hoạt với bùn cống rãnh và bùn của trạm xử lý nƣớc thải sinh hoạt có ảnh hƣởng lớn đến tính chất nƣớc rò rỉ. Bùn sẽ làm tăng độ ẩm của rác và do đó tăng khả năng tạo thành nƣớc rò rỉ. Đồng thời chất dinh dƣỡng và vi sinh vật từ bùn đƣợc chôn lấp sẽ làm tăng khả năng phân hủy và ổn định chất SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 14 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn thải rắn. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng, việc chôn lấp chất thải rắn cùng với bùn làm hoạt tính metan tăng lên, nƣớc rò rỉ có pH thấp và BOD5 cao hơn. Việc chôn lấp chất thải rắn đô thị với các chất thải độc hại làm ảnh hƣởng đến các quá trình phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp do các chất ức chế nhƣ kim loại nặng, các chất độc đối với vi sinh vật… Đồng thời, theo thời gian các chất độc hại sẽ bị phân hủy và theo nƣớc rò rỉ và khí thoát ra ngoài ảnh hƣởng đến môi trƣờng cũng nhƣ các công trình sinh học xử lý nƣớc rác. Thành phần đặc trƣng của nƣớc rỉ rác ở một số nƣớc trên thế giới đƣợc trình bày cụ thể trong Bảng 2.2, Bảng 2.3 và Bảng 2.4. Bảng 2.2: Thành phần nƣớc rỉ rác tại một số quốc gia trên thế giới: Columbia(i) Cannada(ii) Đơn Vị (5 năm vận hành) (iii) Clover Bar BCL (Vận hành từ CTR đô năm 1975) thị Pereira Thành Phần Đức - 7,2 – 8,3 8,3 - COD mgO2/l 4.350 – 65.000 1.090 2.500 BOD mgO2/l 1.560 – 48.000 39 230 NH4 200 – 3.800 455 1.100 TKN - - 920 7.990 – 89.100 - - pH Chất rắn tổng cộng mg/L SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 15 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn Chất rắn lơ lửng mg/L 190 – 27.800 - - mg /L 7.800 – 61.300 - - mg/L 2 – 35 - - mgCaCO3/L 3.050 – 8.540 4.030 - Ca mg/L - - 200 Mg mg/L - - 150 Na mg/L - - 1.150 Tổng chất rắn hoà tan Tổng phosphat(PO4) Độ kiềm tổng Nguồn: (i): Lee & Jone, 1993; (ii): Diego Paredes, 2003 (iii): F. Wang et al., 2004; (iv): KRUSE, 1994. Bảng 2.3: Thành phần nƣớc rỉ rác tại Thái Lan Thái Lan BCL phitsanulock NRR cũ (ii) Thành Phần pH Độ dẫn điện BCL khon- BCL Saen- Kaen NRR Suk NRR cũ mới (i) (i) - 7,45 7,23 – 7,63 µS/cm 15.170 - Đơn Vị Mùa Khô Mùa Mƣa 7,8 – 9 25.000- 26.500 9.700 – 20.500 SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 16 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn 1.009 – COD mgO2/L 13.240 1.075 – 1417 2.800 – 3.303 BOD5 mgO2/L 9.170 145 – 533 600 – 700 100 – 850 SS mg/L 3.440 227 – 587 880 – 1.385 340 – 555 TS mg/L - - 11.390 – 13.490 N-NH3 mg/L 1.400 - 1.883 – 2.049 28 – 1.857 N-NO3 mg/L 0,14 - - - N-Org mg/L - - 79 – 117 33 – 70 mg/L - - 1.967 – 2.166 75 – 1.918 mg/L 62,9 - 23,1 – 59,2 5,3 – 15,8 Cl- mg/L 5.889 - Zn mg/L < 0,02 - Cd mg/L 0,12 - Pd mg/L O,09 - 0,066 – 0,121 Cu mg/L 0,07 - 0,003 – 0,043 Cr mg/L 0,02 - 0,004 – 0,336 As µg/L 0,05 - Nitơ tổng Phospho tổng 3.550 7.900 – 11.595 0,035 – 1,120 SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 17 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn Mn µg/L 1,42 - Fe µg/L 26,38 - Mg µg/L 0,08 - Ni µg/L 0,11 - Sr µg/L 378 - Na µg/L 0,17 - Al µg/L 2 - Si µg/L 0,05 - Fecal µg/L colifrom VFA MPN/100 Ml mg/L - 0.55 50 – 357 - Nguồn: (i): Chuleemus Boonthai Iwai and Thammared Chuasavath, 2002; Mitree Siribunjongsak and Thares Srisatit, 2004. Bảng 2.4: Thành phần nƣớc rỉ rác tại một số quốc gia Châu Á Thái Lan Thành Phần Đơn Vị pH Độ dẫn điện µS/cm Hàn Quốc BCL Sukdowop Sukdowop pathumthani(ii) NRR 1 năm NRR 12 năm 7,8 – 8,7 5,8 8,2 19.400 – 23.900 SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 18 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn COD mgO2/L 4.119 – 4.480 12.500 2.000 BOD5 mgO2/L 750 – 850 7.000 500 SS mg/L 141 – 410 400 20 IS mg/L - - N-NH3 mg/L 1.764 – 2.128 200 1.800 N-Org mg/L 300 – 600 - - mg/L 25 – 34 - - Cl- mg/L 3.200 – 3.700 4.500 4.500 Zn mg/L 0,873 – 1,267 - - Cd mg/L - - Pd mg/L 0,09 – 0,330 - - Cu mg/L 0,1 – 0,157 - - Cr mg/L 0,495 – 0,657 - - mgCaCO3/L - 2.000 10.000 mg/L 56 – 2.518 - - Phospho tổng Độ kiềm VFA 10.588 – 14.373 Nguồn: (ii): Kwanrutai Nakwan, 2002. Tuy đặc điểm và công nghệ vận hành bãi chôn lấp khác nhau ở mỗi khu vực nhƣng nƣớc rỉ rác nhìn chung đều có tính chất giống nhau là có nồng độ COD, SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 19 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lâm Vĩnh Sơn BOD5 cao (có thể lên đến hàng chục ngàn mgO2/L) đối với nƣớc rỉ rác mới và nồng độ COD, BOD thấp đối với BCL cũ. Từ các số liệu thống kê trên cho thấy, trong khi giá trị pH của nƣớc rỉ rác tăng theo thời gian, thì hầu hết nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc rỉ rác giảm dần theo thời gian, ngoại trừ nồng độ NH3 trong nƣớc rỉ rác cũ rất cao (nồng độ trung bình khoảng 1.800mg/L). Nồng độ các kim loại hầu nhƣ rất thấp, ngoại trừ nồng độ sắt. Khả năng phân hủy sinh học của nƣớc rỉ rác thay đổi theo thời gian, dễ phân hủy trong giai đoạn đầu vận hành BCL và khó phân hủy khi BCL đi vào giai đoạn hoạt động ổn định. Sự thay đổi này có thể đƣợc biểu thị qua tỷ lệ BOD5/COD, trong thời gian đầy tỷ lệ này có thể lên đến 80-90%, với tỷ lệ BOD5/COD lớn hơn 0,4 chứng tỏ các chất hữu cơ trong nƣớc rỉ rác dễ bị phân hủy sinh học còn đối với các bãi chôn lấp cũ, tỷ lệ này thƣờng rất thấp nằm trong khoảng 0,05 – 0,2, tỷ lệ thấp nhƣ vậy do nƣớc rỉ rác cũ chứa lignin, axít humic và axít fulvic là những chất khó phân hủy sinh học. 2.2. Tổng quan về thành phần nƣớc rỉ rác Việt Nam: Hiện nay, Việt Nam có 3 BCL chất thải rắn sinh hoạt hợp vệ sinh đang hoạt động là: BCL Nam Sơn (ở phía Bắc, với tổng diện tích 83,3ha), Phƣớc Hiệp số 2 (22,8ha) và BCL Gò Cát (ở phía Nam). Mặc dù các BCL đều có thiết kế hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác, hầu hết các BLC đã nhận rác nhƣng hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác vẫn chƣa xây dựng, đây chính là một trong những nguyên nhân gây tồn đọng nƣớc rỉ rác gây ô nhiễm đến môi trƣờng. Công suất xử lý của các hệ thống xử lý nƣớc rỉ rác này hầu nhƣ không xử lý hết lƣợng nƣớc rỉ rác phát sinh ra hằng ngày tại BCL, do đó hầu hết các hồ chứa nƣớc rỉ rác ở các BCL hiện nay đều trong tình trạng đầy và không thể tiếp nhận nƣớc rỉ rác thêm nữa. Thậm chí còn có trƣờng hợp phải sử dụng xe bồn để chở nƣớc rỉ rác sang nơi khác xử lý (BCL Gò Cát) hoặc có nơi phải xây dựng thêm hồ chứa nƣớc rỉ rác để giải quyết tình hình ứ đọng nƣớc rỉ rác nhƣ hiện tại BCL là công trình tƣơng đối mới với Việt Nam. SVTH: Tô Thị Quang Oanh MSSV: 0851110169 Page 20
- Xem thêm -