BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
TẠ THỦY NGUYÊN
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIÀU HỮU CƠ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC KẾT HỢP ÔXY HOÁ HOÁ HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
HÀ NỘI - 2004
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
TẠ THỦY NGUYÊN
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIÀU HỮU CƠ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC KẾT HỢP ÔXY HOÁ HOÁ HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN
TS. NGUYỄN HỒNG KHÁNH
HÀ NỘI - 2004
Lêi c¶m ¬n
Víi lßng biÕt ¬n s©u s¾c t«i xin ch©n thµnh c¶m TS. NguyÔn Hång Kh¸nh
®· t¹o ®iÒu kiÖn vµ gióp ®ì tËn t×nh trong suèt qu¸ tr×nh nghiªn cøu vµ
hoµn thµnh luËn v¨n cao häc nµy.
Xin ch©n thµnh c¶m ¬n th¹c sÜ NguyÔn TuÊn Linh vµ c¸c ®ång nghiÖp
trong phßng thÝ nghiÖp C«ng nghÖ xö lý n-íc vµ c¸c anh chÞ ®ång nghiÖp
c«ng t¸c t¹i phßng Nghiªn cøu ®¸nh gi¸ ¶nh h-ëng chÊt th¶i ®Õn m«i
tr-êng, vµ phßng thÝ nghiÖm C¶i ThiÖn M«i tr-êng - ViÖn C«ng nghÖ M«i
tr-êng ®· gióp ®ì t«i trong thêi gian thùc tËp vµ hoµn thµnh luËn v¨n
nµy.
T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n TS. NguyÔn ThÞ Ph-¬ng Th¶o vµ c¸c c«, chó
vµ c¸c b¹n ®ång nghiÖp c«ng t¸c t¹i phßng Ph©n tÝch ChÊt l-îng M«i
tr-êng - ViÖn C«ng nghÖ M«i tr-êng ®· gióp ®ì vµ t¹o ®iÒu kiÖn cho t«i
vÒ thêi gian, tinh thÇn ®Ó t«i ®-îc thùc tËp vµ hoµn thµnh luËn v¨n tèt
nhÊt.
T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy, c« trong ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ
M«i tr-êng, Tr-êng §¹i häc B¸ch Khoa ®· gi¶ng d¹y vµ gióp ®ì nhiÒu
trong thêi gian häc tËp t¹i tr-êng.
Ký hiÖu viÕt t¾t
BOD
Nhu cÇu «xy sinh ho¸
COD
Nhu cÇu «xy ho¸ häc
DO
¤xy hoµ tan
TKN
Tæng nit¬ kendal
SS
ChÊt r¾n l¬ löng
TDS
Tæng chÊt r¾n hoµ tan
DOC
Hîp chÊt h÷u c¬ cacbon hoµ tan
TOC
Tæng c¸c bon h÷u c¬
PAC
ChÊt keo tô chøa nh«m
CAP
Than ho¹t tÝnh d¹ng bét
CAG
Than ho¹t tÝnh d¹ng h¹t
MTDT
M«i tr-êng ®« thÞ
Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
Môc lôc
Trang
Më ®Çu
Ch-¬ng 1 : Tæng quan vÒ xö lý chÊt th¶i r¾n trªn ®Þa bµn Hµ Néi ....................... 1
1.1. HiÖn tr¹ng hÖ thèng thu gom, vËn chuyÓn vµ xö lý chÊt th¶i r¾n ........................... 1
1.1.1. HÖ thèng thu gom vËn chuyÓn............................................................................. 1
1.1.2. C«ng nghÖ thu gom chÊt th¶i r¾n ........................................................................ 2
1.1.2.1. Thu gom chÊt th¶i ®-êng phè ........................................................................... 2
1.1.2.2. Thu gom chÊt th¶i tõ c¸c khu chung c-, c¸c c¬ quan, v¨n phßng .................... 2
1.1.2.3. R¸c th¶i bÖnh viÖn ............................................................................................ 2
1.1.2.4. Thu gom chÊt th¶i c«ng nghiÖp ........................................................................ 3
1.1.2.5. Thu gom ph©n bïn bÓ phè ................................................................................ 3
1.1.2.6. Ph-¬ng tiÖn thu gom vµ vËn chuyÓn chÊt th¶i r¾n ........................................... 3
1.1.2.7. Qu¸ tr×nh xö lý chÊt th¶i r¾n ............................................................................ 3
1.1.2.8. Nh÷ng vÊn ®Ò cßn tån t¹i ................................................................................. 4
1.1.3. Thµnh phÇn r¸c cña Hµ Néi ................................................................................. 5
1.1.4. C¸c biÖn ph¸p kü thuËt ¸p dông t¹i c¸c b·i ch«n lÊp ë Hµ Néi ........................... 7
1.1.4.1. B·i ch«n lÊp chÊt th¶i Nam S¬n....................................................................... 7
I.1.4.2. C¸c biÖn ph¸p kü thuËt ¸p dông cho c¸c b·i ch«n lÊp chÊt th¶i r¾n ............... 7
1.2. N-íc r¸c vµ c«ng nghÖ xö lý n-íc r¸c ................................................................... 9
1.2.1. Sù h×nh thµnh n-íc r¸c ........................................................................................ 10
1.2.2. Thµnh phÇn n-íc th¶i r¸c tõ b·i r¸c .................................................................... 12
1.23. C¸c nghiªn cøu vÒ n-íc r¸c .................................................................................. 13
1.2.3.1. ThÕ giíi ............................................................................................................. 13
1.2.3.2. T¹i ViÖt Nam .................................................................................................... 15
Ch-¬ng 2: C¬ së lý thuyÕt .......................................................................................... 22
2.1. C¸c ph-¬ng ph¸p xö lý n-íc th¶i ........................................................................... 22
2.2.1. Ph-¬ng ph¸p xö lý lý häc .................................................................................... 22
2.1.2. Ph-¬ng ph¸p xö lý hãa häc ................................................................................. 23
2.1.3. Ph-¬ng ph¸p xö lý sinh häc ................................................................................ 25
Ch-¬ng 3 : §èi t-îng, môc ®Ých vµ ph-¬ng ph¸p nghiªn cøu ............................... 32
3.1. Môc ®Ých vµ ®èi t-îng nghiªn cøu ......................................................................... 32
3.1.1. Môc ®Ých nghiªn cøu ........................................................................................... 32
3.1.2. §èi t-¬ng nghiªn cøu .......................................................................................... 32
3.1.3. §Þa ®iÓm nghiªn cøu ........................................................................................... 32
3.2. Ph-¬ng ph¸p nghiªn cøu ........................................................................................ 33
3.2.1. Nghiªn cøu qu¸ tr×nh yÕm khÝ ............................................................................. 33
3.2.2. Nghiªn cøu qu¸ tr×nh hiÕu khÝ ............................................................................. 33
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn: T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
3.2.3. Nghiªn cøu qu¸ tr×nh «xy ho¸ fenton .................................................................. 33
3.3. M« t¶ thÝ nghiÖm ................................................................................................... 34
3.3.1. N-íc r¸c sö dông cho thÝ nghiÖm ........................................................................ 34
3.3.1.1. N-íc r¸c cho thÝ nghiÖm hiÕu khÝ (SBR) .......................................................... 34
3.3.1.2. N-íc r¸c cho thÝ nghiÖm b»ng Fenton ............................................................. 35
3.3.2. M« h×nh thÝ nghiÖm UASB .................................................................................. 35
3.3.2.1. M« h×nh x¸c ®Þnh tèc ®é n-íc rß rØ .................................................................. 35Ø
3.3.2.2. M« h×nh thÝ nghiÖm kþ khÝ ................................................................................ 36
3.3.3. M« h×nh thÝ nghiÖm hiÕu khÝ (SBR) .................................................................... 38
3.3.4. M« h×nh thÝ nghiÖm b»ng fenton ......................................................................... 40
3.4. Ph-¬ng ph¸p ph©n tÝch ........................................................................................... 43
3.4.1. Ph-¬ng ph¸p ®o pH ............................................................................................. 44
3.4.2. Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh COD ................................................................................ 44
3.4.3. Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh BOD ................................................................................ 44
3.4.4. Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh hµm l-îng chÊt r¾n l¬ löng (SS)...................................... 44
3.4.5. ChÊt r¾n l¬ löng (VSS)......................................................................................... 45
3.4.6. Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh NH4+ ................................................................................ 45
3.4.7. Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh NO2- ................................................................................ 45
3.4.8. Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh NO3- ................................................................................ 46
3.4.9. Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh tæng nit¬ .......................................................................... 46
3.4.10. Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh tæng phètpho ................................................................. 47
3.5. Ph-¬ng ph¸p tÝnh .................................................................................................... 47
3.5.1. T¶i träng h÷u c¬ ( OLR) ...................................................................................... 47
3.5.2. Thêi gian l-u n-íc............................................................................................... 48
3.5.3. HiÖu suÊt xö lý COD ........................................................................................... 48
Ch-¬ng 4: KÕt qu¶ vµ bµn luËn ................................................................................. 49
4.1. KÕt qu¶ kh¶o s¸t thµnh phÇn n-íc r¸c Nam S¬n .................................................... 49
4.2. KÕt qu¶ nghiªn cøu trªn hÖ thiÕt bÞ kÞ khÝ UASB ................................................... 53
4.2.1. KÕt qu¶ nghiªn cøu trong giai ®o¹n 1 (tõ ngµy 1 - ngµy thø 10) ........................ 53
4.2.2. KÕt qu¶ nghiªn cøu trong giai ®o¹n 2 (tõ ngµy 11 - ngµy thø 50) ...................... 53
4.2.3. KÕt qu¶ nghiªn cøu trong giai ®o¹n 3 (tõ ngµy 51 - ngµy thø 75) ..................... 54
4.3. KÕt qu¶ nghiªn cøu qu¸ tr×nh hiÕu khÝ víi n-íc r¸c t¹i hå sinh häc sè 3 .............. 57
4.3.1. KÕt qu¶ nghiªn cøu víi COD 650mg/l ............................................................. 57
4.3.2. KÕt qu¶ nghiªn cøu víi COD 1150mg/l ........................................................... 59
4.4. KÕt qu¶ nghiªn cøu qu¸ tr×nh «xy ho¸ b»ng fenton ............................................... 62
4.4.1. KÕt qu¶ nghiªn cøu víi n-íc r¸c cã nång ®é thÊp 650 mg/l ............................... 62
4.4.1.1. ¶nh h-ëng cña pH tíi hiÖu qu¶ ........................................................................ 62
4.4.1.2. ¶nh h-ëng cña liÒu l-îng H2O2 ë pH =4 ......................................................... 63
4.4.1.3. ¶nh h-ëng cña liÒu l-îng FeSO4 ë pH =4 ....................................................... 64
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn: T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
4.4.1.4. ¶nh h-ëng cña liÒu l-îng than bét CAP ( pH =4)........................................... 66
4.4.1.5. ¶nh h-ëng thêi gian ®Õn hiÖu qu¶ ph¶n øng ®èi víi cét hÊp phô .................... 67
4.4.2. KÕt qu¶ nghiªn cøu víi n-íc r¸c cã nång ®é COD lµ 1.150 mg/l ...................... 69
4.4.2.1. ¶nh h-ëng cña pH tíi hiÖu qu¶ ........................................................................ 69
4.4.2.2. ¶nh h-ëng cña liÒu l-îng H2O2 ë pH =4 ......................................................... 70
4.4.2.3. ¶nh h-ëng cña liÒu l-îng FeSO4 ë pH =4 ....................................................... 71
4.4.2.4. ¶nh h-ëng cña liÒu l-îng than bét ( pH =4) ................................................... 72
4.4.2.5. ¶nh h-ëng thêi gian ®Õn hiÖu qu¶ ph¶n øng ®èi víi cét hÊp phô .................... 73
4.4.3. KÕt qu¶ nghiªn cøu víi n-íc r¸c cã nång ®é thÊp 3900 mg/l ............................. 75
4.4.3.1. ¶nh h-ëng cña pH tíi hiÖu qu¶ ........................................................................ 75
4.4.3.2. ¶nh h-ëng cña liÒu l-îng H2O2 ë pH =4 ......................................................... 76
4.4.3.3. ¶nh h-ëng cña liÒu l-îng FeSO4 ë pH =4 ....................................................... 77
4.4.3.4.¶nh h-ëng cña liÒu l-îng than bét ( pH =4) .................................................... 78
4.4.3.5. ¶nh h-ëng thêi gian ®Õn hiÖu qu¶ ph¶n øng ®èi víi cét hÊp phô .................... 79
Ch-¬ng 5: §Ò xuÊt d©y chuyÒn xö lý n-íc th¶i ........................................................ 82
5.1. Nguyªn t¾c lùa chän gi¶i ph¸p c«ng nghÖ ............................................................. 82
5.2. Gi¶i ph¸p kü thuËt vµ c«ng nghÖ ............................................................................ 82
5.2.1 Thµnh phÇn n-íc r¸c ............................................................................................ 82
5.2.2. S¬ ®å d©y chuyÒn c«ng nghÖ ............................................................................... 83
5.2.3. S¬ ®å chi tiÕt d©y chuyÒn c«ng nghÖ xö lý n-íc r¸c Nam S¬n ........................... 84
KÕt luËn ................................................................................................................... 86
Tµi liÖu tham kh¶o
pHô LôC
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn: T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
-1Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
Ch-¬ng I : Tæng quan vÒ xö lý chÊt th¶i r¾n
trªn ®Þa bµn Hµ Néi
1.1.
HiÖn tr¹ng hÖ thèng thu gom, vËn chuyÓn vµ xö lý
chÊt th¶i r¾n
C«ng ty M«i tr-êng ®« thÞ Hµ Néi lµ mét doanh nghiÖp c«ng Ých ho¹t ®éng trong
lÜnh vùc vÖ sinh m«i tr-êng, lµ c¬ quan qu¶n lý chÊt th¶i r¾n cña thµnh phè Hµ Néi cã
nhiÖm vô thu gom, vËn chuyÓn xö lý chÊt th¶i sinh ho¹t, th-¬ng m¹i, bÖnh viÖn, x©y dùng
vµ c«ng nghiÖp. HiÖn nay, C«ng ty ®ang qu¶n lý trùc tiÕp XÝ nghiÖp qu¶n lý b·i ch«n lÊp.
1.1.1. HÖ thèng thu gom vËn chuyÓn
C«ng ty M«i tr-êng ®« thÞ Hµ Néi sö dông hÖ thèng thu gom vËn chuyÓn hai
b-íc: thu gom thñ c«ng b»ng xe ®Èy, vËn chuyÓn b»ng xe t¶i. C¸c ph-¬ng tiÖn thu
gom: bao gåm sè l-îng thïng chøa r¸c, xe thu gom r¸c ®Èy tay. Quy tr×nh thu vµ vËn
chuyÓn ®-îc thùc hiÖn theo tõng tuyÕn, mçi tuyÕn thu gom vµ vËn chuyÓn n¨ng lùc ®¹t
kho¶ng 5 tÊn/xe, trung b×nh ®-îc 10 tÊn chÊt th¶i sinh ho¹t øng víi 2 chuyÕn/ca s¶n
xuÊt. Thêi gian thu gom vµ vËn chuyÓn mçi chuyÕn b¾t ®Çu tõ 4h30, diÔn ra chñ yÕu
vµo chiÒu tèi vµ ban ®ªm. C¸c xe nµy ®Òu cã hÖ thèng thñy lùc ®Ó n©ng c¸c xe gom r¸c
®Èy tay hoÆc c¸c thïng r¸c nhá, cã kho¶ng 70% l-îng xe cã bé phËn nÐn Ðp. TÊt c¶ c¸c
xe ®Çu tiÕn hµnh phñ b¹t tr¸nh kh«ng cho r¸c r¬i v·i trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn. HiÖn
nay, 5 xÝ nghiÖp m«i tr-êng ®« thÞ trùc thuéc C«ng ty MT§T Hµ Néi, chÞu tr¸ch nhiÖm
thu gom chÊt th¶i ë 7 quËn néi thµnh Hµ Néi. ViÖc thu gom ®-îc thùc hiÖn chñ yÕu
b»ng lao ®éng thñ c«ng vµ ph-¬ng tiÖn th« s¬ kÕt hîp c¬ giíi. C«ng viÖc quÐt dän
®-êng phè, thu gom chÊt th¶i thùc hiÖn mét phÇn vµo ban ngµy vµ chñ yÕu lµ vµo ban
®ªm. HiÖn t¹i, C«ng ty MT§T Hµ Néi míi chØ phôc vô ®-îc kho¶ng h¬n 85% diÖn tÝch
néi thµnh. Hµng ngµy, C«ng ty MT§T Hµ Néi thu gom ®-îc trung b×nh kho¶ng 12001500 tÊn chÊt th¶i (ch-a tÝnh ®Õn chÊt th¶i x©y dùng) ®¹t kho¶ng 90% tæng l-îng chÊt
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
-2Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
th¶i ph¸t sinh cña thµnh phè. VÒ viÖc thu gom ph©n bïn bÓ phèt: HiÖn nay, ë Hµ Néi cã
kho¶ng 90% sè hé gia ®×nh dïng hè xÝ tù ho¹i, 8% dïng hè xÝ thïng, ngoµi ra cßn mét
sè l-îng lín c¸c nhµ vÖ sinh c«ng céng. TÝnh trung b×nh mçi ngµy C«ng ty thu gom
kho¶ng 100 tÊn ph©n bïn bÓ phèt trªn tæng khèi l-îng ph¸t sinh toµn ®Þa bµn thµnh
phè, -íc tÝnh lµ 350 tÊn, phÇn cßn l¹i d©n tù dïng lµm ph©n bãn vµ mét sè th¶i ra hÖ
th«ng tho¸t n-íc thµnh phè.
1.1.2. C«ng nghÖ thu gom chÊt th¶i r¾n
1.1.2.1. Thu gom chÊt th¶i ®-êng phè
B¾t ®Çu tõ 18 giê, c«ng nh©n cña C«ng ty MT§T Hµ Néi tíi c¸c khu vùc néi
thµnh gâ kÎng thu chÊt th¶i sinh ho¹t tõ c¸c hé d©n c-. ChÊt th¶i sinh ho¹t ®-îc ®æ vµ
c¸c xe ®Èy tay ®i theo c¸c tuyÕn phè ra ngâ, c¸c xe nµy sau ®ã tËp trung t¹i mét ®iÓm
cè ®Þnh trong tuyÕn thu gom chÊt th¶i sinh ho¹t. ¤ t« v©n chuyÓn chÊt th¶i ®i tõng
tuyÕn theo lÞch tr×nh ®Õn nh÷ng ®Þa ®iÓm thu gom tËp trung theo thêi gian quy ®Þnh vµ
thu chÊt th¶i tõ c¸c xe ®Èy tay chë ®Õn c¸c b·i ch«n lÊp r¸c cña thµnh phè.
1.1.2.2. Thu gom chÊt th¶i tõ c¸c khu chung c-, c¸c c¬ quan, v¨n phßng
ChÊt th¶i tõ c¸ khu vùc nµy ®-îc thu gom trùc tiÕp b»ng nh÷ng c«ng tenn¬ cã thÓ
tÝch tõ 6-8m3. C¸c c¬ quan ph¸t sinh chÊt th¶i hîp ®ång víi xÝ nghiÖp m«i tr-êng vÒ thu
gom chÊt th¶i, c¸c xÝ nghiÖp nµy tÝnh to¸n chi phÝ vµ n¬i ®Æt thïng chøa ®ång thêi lËp kÕ
ho¹ch thu gom víi c¸c xÝ nghiÖp vËn t¶i gÇn nhÊt. C¸c xe chuyªn dông cña C«ng ty
MT§T Hµ Néi thu gom chÊt th¶i theo ®Þnh kú tõ c¸c c«ng tenn¬ theo hîp ®ång vµ vËn
chuyÓn ®Õn b·i ch«n lÊp. Tuy nhiªn, trªn thùc tÕ c¸c thïng chøa th-êng bÞ qu¸ t¶i.
1.1.2.3. R¸c th¶i bÖnh viÖn
PhÇn lín c¸c bÖnh viÖn trong thµnh phè kh«ng ®-îc trang bÞ hÖ thèng xö lý chÊt
th¶i nguy h¹i, chØ cã 12 bÖnh viÖn ®-îc trang bÞ lß ®èt, nh-ng hÇu hÕt c¸c lß ®èt nµy ho¹t
®éng kÐm hiÖu qu¶ hoÆc kh«ng ho¹t ®éng. NhiÒu chÊt th¶i ®Æc biÖt nguy h¹i ch-a ®-îc
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
-3Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
ph©n lo¹i, thËm chÝ cßn th¶i bõa b·i ra khu vùc xung quanh vµ lÉn vµo chÊt th¶i sinh ho¹t.
HiÖn nay, hÇu hÕt c¸c bÖnh viÖn ®Òu lµm hîp ®ång víi XÝ nghiÖp Xö lý chÊt th¶i bÖnh
viÖn hoÆc C«ng ty nghÜa trang ®Ó xö lý chÊt th¶i nguy h¹i theo ph-¬ng ph¸p ®èt.
1.1.2.4. Thu gom chÊt th¶i c«ng nghiÖp
HiÖn nay, chØ cã mét phÇn nhá chÊt th¶i tõ c¸c c¬ së c«ng nghiÖp lín ®-îc C«ng
ty MT§T Hµ Néi thu gom theo hîp ®ång vµ mét sè Ýt c¬ së còng cã x©y dùng hÖ thèng
xö lý nh»m tËn dông l¹i chÊt th¶i. §èi víi c¸c c¬ së c«ng nghiÖp nhá trong thµnh phè
th× hÇu hÕt c¸c chÊt th¶i c«ng nghiÖp ®æ cïng vµo chÊt th¶i sinh ho¹t hoÆc chØ xö lý ®¬n
gi¶n mµ ch-a cã kiÓm so¸t cô thÓ.
1.1.2.5. Thu gom ph©n bïn bÓ phèt
Ph©n bïn bÓ phèt ®-îc C«ng ty MT§T Hµ Néi thu gom b»ng xe b¬m hót, mét
phÇn nhá ®-îc sö dông lµm ph©n compost. Tuy nhiªn, cßn mét sè bÓ phèt n»m ë c¸c
ngâ nhá qu¸ xa so víi ®é dµi èng b¬m lµm n¶y sinh khã kh¨n trong viÖc thu gom vµ ®ßi
hái thùc hiÖn thu gom thñ c«ng, g©y mÊt vÖ sinh m«i tr-êng.
1.1.2.6. Ph-¬ng tiÖn thu gom vµ vËn chuyÓn chÊt th¶i r¾n
ChÊt th¶i sinh ho¹t: Xe thu gom r¸c ®Èy tay
ChÊt th¶i c«ng nghiÖp vµ y tÕ: thïng chøa, tói nylon, container...
Ph-¬ng tiÖn vËn chuyÓn: ¤ t« t¶i 5,7 tÊn cã phñ b¹t, 100% xe chuyªn dïng 5-8 tÊn cã
hÖ thèng cuèn Ðp r¸c tù ®éng.
1.1.2.7. Qu¸ tr×nh xö lý chÊt th¶i r¾n
ChÊt th¶i ®« thÞ: HÇu hÕt chÊt th¶i thu gom ®-îc vËn chuyÓn th¼ng ®Õn b·i ch«n
lÊp chÊt th¶i t¹i Nam S¬n, mét phÇn chÊt th¶i h÷u c¬ ®-îc ®em ®i s¶n xuÊt ph©n
compost. ViÖc thu gom vËn chuyÓn chÊt th¶i chñ yÕu tiÕn hµnh vµo ban ®ªm.
ChÊt th¶i y tÕ nguy h¹i: ®-îc xö lý b»ng lß ®èt r¸c chÊt th¶i bÖnh viÖn c«ng suÊt 3,2
tÊn/ngµy, phÇn cßn l¹i ®-îc ch«n lÊp ë b·i ch«n lÊp chÊt th¶i c«ng nghiÖp.
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
-4Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
ChÊt th¶i c«ng nghiÖp vµ bïn th¶i: tæ chøc vËn chuyÓn b»ng c¸c xe chuyªn dïng ®Õn
c¸c khu vùc xö lý chÊt th¶i trung gian ®Ó xö lý (hãa r¾n, ®èt, trung hßa...) sau ®ã ®-îc
ch«n lÊp ë b·i ch«n lÊp chÊt th¶i c«ng nghiÖp.
B¶ng 1.1. L-îng chÊt th¶i sinh ho¹t ®-îc thu gom, xö lý, t¸i chÕ theo n¨m gÇn ®©y
(§¬n vÞ: tÊn/n¨m) [9,10,12,13]
Danh môc
§-îc thu gom
vµ ch«n lÊp
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
257.743 344.110 367.837 389.684 418.592 428.097 439.338
§-îc xö lý,
chÕ biÕn thµnh
phÈm compost
8.185
9.098
10.958
11.974
9.358
6.574
7.445
§-îc thu gom
vµ t¸i chÕ
54.003
60.378
49.339
54.719
65.240
73.952
85.676
L-îng cßn l¹i
thu
30.331
33.991
15.801
16.423
17.642
17.255
17.500
Tæng hîp chÊt
th¶i
369.883 413.545 418.134 455.377 489.247 508.623 590.459
HiÖn nay, l-îng chÊt th¶i sinh ho¹t cßn l¹i ch-a thu gom ®-îc hµng ngµy kho¶ng tõ 4%
®Õn 7%, mét sè Ýt ®-îc ®æ xuèng ao, hå, ngâ xãm vµ phÇn lín sè l-îng chÊt th¶i nµy
®-îc thu gom qua c¸c kú tæng vÖ sinh hµng tuÇn hoÆc hµng th¸ng.
1.1.2.8. Nh÷ng vÊn ®Ò cßn tån t¹i
Tõ viÖc ph©n tÝch hÖ thèng thu gom chÊt th¶i r¾n thµnh phè Hµ Néi, cho thÊy cßn tån t¹i
nh÷ng vÊn ®Ò bÊt cËp sau:
- HÇu hÕt chÊt th¶i kh«ng ®-îc ph©n lo¹i t¹i nguån g©y nhiÒu khã kh¨n cho c«ng t¸c xö lý.
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
-5Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
- Quü ®Êt ®Çu t- cho c«ng t¸c thu gom, tËp kÕt chÊt th¶i ngay tõ nguån cßn ch-a cã vµ
ch-a h×nh thµnh, nhiÒu n¬i kh«ng ®ñ diÖn tÝch l¾p ®Æt c¸c thïng thu chøa nªn chÊt th¶i
cßn ®æ trùc tiÕp ra lßng ®-êng vµ ®Çu c¸c ngâ phè g©y mÊt mü quan thµnh phè.
- T×nh h×nh vÖ sinh ë n¬i ®Æt c¸c container chøa r¸c kh«ng ®-îc ®¶m b¶o, lµ n¬i tËp
trung nhiÒu chuét bä vµ g©y mïi khã chÞu.
- Do ý thøc ng-êi d©n ch-a cao nªn cßn hiÖn t-îng ®æ r¸c bõa b·i, ®æ liªn tôc bÊt kú
lóc nµo g©y khã kh¨n cho c«ng t¸c thu gom.
- ViÖc sö dông c¸c xe cò vËn chuyÓn chÊt th¶i trùc tiÕp sÏ kh«ng ®¶m b¶o vÒ mÆt kü
thuËt vµ kh«ng ®¶m b¶o vÒ mÆt an toµn giao th«ng trªn tuyÕn thu gom vµ vËn chuyÓn.
1.1.3. Thµnh phÇn r¸c cña Hµ Néi
HiÖn nay, chÊt th¶i cña thµnh phè chñ yÕu ®-îc chuyÓn lªn b·i Nam S¬n c¸ch xa khu
vùc néi thµnh kho¶ng 52 km. Do ®Æc ®iÓm cña c¸c ®-êng phè trong khu vùc néi thµnh
hÑp vµ mËt ®é giao th«ng cao nªn C«ng ty ph¶i sö dông xe cã träng t¶i nhá ®Ó thu gom
tõ nguån nªn hiÖu qu¶ vËn chuyÓn chÊt th¶i cßn ch-a cao.
Theo -íc tÝnh n¨m 1999, tæng l-îng chÊt th¶i r¾n cña Hµ Néi (kh«ng kÓ ph©n bïn) lµ
742.402 tÊn/n¨m. Trong ®ã, l-îng r¸c c«ng nghiÖp kho¶ng 151.170 tÊn (thu gom ®-îc
kho¶ng 48%), r¸c bÖnh viÖn: 6.298 tÊn (thu gom ®-îc 53%).
Do ®Æc thï cña Hµ Néi lµ c¸c c¬ së s¶n xuÊt, c¸c xÝ nghiÖp, nhµ m¸y n»m xen lÉn víi
c¸c khu d©n c- nªn viÖc qu¶n lý, thu gom lµ rÊt khã kh¨n. L-îng chÊt th¶i ph¸t sinh
thuéc vµo c¬ cÊu nhµ ë, mËt ®é d©n c-, ... TÝnh trung b×nh l-îng chÊt th¶i sinh ho¹t theo
®Çu ng-êi dao ®éng kho¶ng 0,4 - 0,5 kg/ng-êi trong mét ngµy. Tû träng r¸c kho¶ng
0,416 tÊn/m3, l-îng chÊt th¶i sinh ho¹t hiÖn nay ë Hµ Néi chiÕm kho¶ng 60-70% tæng
l-îng chÊt th¶i r¾n vµ ngµy cµng cã xu h-íng gia t¨ng theo hµng n¨m.
Thµnh phÇn, ®Æc tÝnh vµ khèi l-îng chÊt th¶i trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y vµ dù b¸o cho
nh÷ng n¨m tíi ®-îc chØ ra trong b¶ng 1.2.
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
-6Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
B¶ng 1.2. Thµnh phÇn chÊt th¶i sinh ho¹t nh÷ng n¨m gÇn ®©y vµ dù
b¸o[9,10,12,13]
TT Thµnh phÇn chÊt th¶i r¾n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ChÊt h÷u c¬
GiÊy
ChÊt dÎo, cao su, ®å da
Gç môc, giÎ r¸ch,
G¹ch vôn, sái ®¸
Thuû tinh
X-¬ng, vá trai èc
Kim lo¹i, vá ®å hép
T¹p chÊt
§é pH
§.vÞ
%
%
%
%
%
%
%
%
%
-
1997
1998
2000
2002
51,06
4,6
5,79
4,08
1,07
7,09
1,12
0,6
24,58
47,51
7,28
7,47
0,96
4,41
0,77
0,96
0,38
29,3
50,27
2,72
0,71
7,43
6,27
0,31
1,06
1,02
30,21
6,57
60
0,42
67
67
0,46
67
11 §é Èm
%
62
12 Tû träng
tÊn/m3 0,42
( Nguån ViÖn C«ng NghÖ M«i Tr-êng )
2010
2020
60,08
2,7
8,9
1,8
0,85
0,3
1,04
1,4
20,9
48
6,8
6,4
5,5
4,8
2,5
1,0
3,0
22,0
45
8,2
7,8
5,0
5,8
3,0
1,5
3,7
20,0
67
67
0,43
67
62
0,42
67
60
0,4
PhÇn nguyªn liÖu mµ toµn bé hay mét phÇn cã thÓ thu gom chiÕm kho¶ng 20% nÕu nhng-êi ta tÝnh ®Õn giÊy, thuû tinh, kim lo¹i, nhùa vµ 25% nÕu nh- tÝnh c¶ gç.
B¶ng 1.3. Khèi l-îng chÊt th¶i ®« thÞ Hµ Néi vµ dù b¸o. (§¬n vÞ m3/n¨m)
[9,10,12,13]
ChØ tiªu
Khèi l-îng chÊt
th¶i sinh ho¹t
Khèi l-îng chÊt
th¶i ®-êng phè
Khèi l-îng chÊt
th¶i c«ng nghiÖp
Khèi l-îng chÊt
1995
899.446
2000
1.273.984
2005
1.746.883
2010
2015
2020
2.691.483 3.559.455 5.018.750
89.290
125.956
179.667
236.055
304.058
377.667
100.000
107.202
113.486
122.116
131.886
142.236
14.600
16.427
19.040
22.093
25.627
29.727
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
-7Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
th¶i bÖnh viÖn
Khèi l-îng ph©n
bïn bÓ phèt
Khèi l-îng chÊt
th¶i x©y dùng
Tæng céng
(m3/n¨m)
Tæng céng
(tÊn/n¨m)
110.000
122.000
150.000
180.000
54.000
72.264
96.705
129.413
1.267.237 1.717.833
2.305.160
3.309.160 4.237.025 5.967.780
566.417
849.626
1.083.003 1.307.335 1.604.097
697.842
216.000
259.200
14.000
1.1.4. C¸c biÖn ph¸p kü thuËt ¸p dông t¹i c¸c b·i ch«n lÊp ë Hµ Néi
1.1.4.1. B·i ch«n lÊp chÊt th¶i Nam S¬n
B·i ®-îc ®-a vµo ho¹t ®éng tõ n¨m 1999, b·i cã diÖn tÝch sö dông lµ 83,5ha. Trong ®ã
khu ch«n lÊp hîp vÖ sinh cã diÖn tÝch lµ 54,07 ha, diÖn tÝch sö dông cña b·i bao gåm:
- Khu ch«n lÊp chÊt th¶i
- Khu s¶n xuÊt ph©n vi sinh
- Khu xö lý chÊt th¶i c«ng nghiÖp
- Khu vùc ®èt r¸c
- Khu hµnh chÝnh
- Khu vùc dù phßng
B¶ng 1.4. Khèi l-îng r¸c ®-îc ®-a vµo xö lý t¹i b·i Nam S¬n[13]
N¨m
1999
2000
2001
§¬n vÞ ( tÊn)
94.500
438.000
518.750
L-îng chÊt th¶i r¾n hiÖn nay ®-a vµo b·i xÊp xØ 1.300 tÊn/ngµy
1.1.4.2. C¸c biÖn ph¸p kü thuËt ¸p dông cho c¸c b·i ch«n lÊp chÊt th¶i r¾n
Tõ n¨m 1999 B·i ch«n lÊp r¸c Nam S¬n ®-îc x©y dùng vµ ®i vµo ho¹t ®éng, b·i ch«n
lÊp ®-îc thiÕt kÕ vµ vËn hµnh theo ®óng quy ®Þnh vÒ tiªu chu©n thiÕt kÕ cña b·i cña mét
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
-8Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
b·i ch«n lÊp hîp vÖ sinh. Ngoµi ra khu xö lý r¸c Nam S¬n cßn thùc hiÖn c¸c biÖn ph¸p
b¶o vÖ m«i tr-êng nh- x©y dùng khu xö lý n-íc r¸c, trång c©y xanh....
➢
CÊu tróc b·i ch«n lÊp tÝnh tõ d-íi lªn trªn
- NÒn ®Êt sÐt cã hÖ sè thÊm nhá, ®¶m b¶o ®é dèc thu n-íc r¸c = 1%
- Líp v¶i ®Þa kü thuËt HDPE
- Líp ®Êt sÐt phñ bÒ mÆt
- ChÊt th¶i sinh ho¹t
- Líp v¶i ®¹i kü thuËt
- Líp ®Êt phñ b·i
➢
C¸c hÖ thèng phô trî
- HÖ thèng thu gom n-íc r¸c
- HÖ thèng thu khÝ ga
- Tr¹m xö lý n-íc r¸c
- HÖ thèng hå sinh häc
➢
Quy tr×nh t¹m thêi vËn hµnh b·i ch«n lÊp r¸c th¶i Nam S¬n, Sãc S¬n[13]
¤ t« chë r¸c
San ñi ®Êt hoÆc
chÊt tr¬
B¬m n-íc r¸c
Trång c©y
xanh
C©n ®iÖn tö
§æ r¸c
§Çm chÆt
R¾c Bokashi
Xö lý N.r¸c
X¶ n-íc r¸c ®· xö
lý
§ãng b·i
toµn bé
San ñi
Phun EM khö
mïi
§ãng b·i côc
bé
L¾p hÖ thèng tho¸t khÝ
H×nh 1.1.Quy tr×nh ch«n lÊp r¸c t¹i b·i r¸c Nam S¬n
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
-9Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
➢
C¸c biÖn ph¸p ®¶m b¶o vÖ sinh m«i tr-êng
N-íc r¸c rØ ra tõ c¸c hè ch«n lÊp ®-îc b¬m vµo hå chøa, sau ®ã qua tr¹m xö lý n-íc
th¶i ®Ó xö lý. N-íc sau khi xö lý ®¹t tiªu chuÈn n-íc th¶i lo¹i B vµ ®-îc th¶i ra hÖ
thèng tho¸t n-íc. Qu¸ tr×nh ch«n lÊp ph¸t sinh mét l-îng khÝ sinh ra tõ chÊt th¶i ch«n
lÊp, dung dÞch EM vµ chÕ phÈm Bokashi ®-îc phun th-êng xuyªn ®Ó gi¶m thiÓu mïi vµ
t¨ng qu¸ tr×nh ph©n hñy cña chÊt th¶i. Ngoµi ra, c¸c b·i ch«n lÊp cßn tiÕn hµnh phun
thuèc diÖt ruåi, muçi ®¶m b¶o vÖ sinh m«i tr-êng. C©y xanh ®-îc vun trång xung
quanh b·i t¹o vµnh ®ai c¸ch ly nh»m gi÷ g×n vÖ sinh m«i tr-êng h¹n chÕ mïi vµ c¸c ¶nh
h-ëng bÊt lîi tõ b·i r¸c. §Êt phñ b·i hµng ngµy ®-îc phñ theo ®óng quy tr×nh vµ vËn
hµnh b·i lµ 0,2m trªn mét líp r¸c ®Çy 2m, ngoµi ra cßn cã ®ãng b·i côc bé vµ ®ãng b·i
cuèi cïng b»ng ®Êt vµ cã thÓ c¶ líp chèng thÊm n-íc m-a trªn bÒ mÆt.
1.2. N-íc r¸c vµ c«ng nghÖ xö lý n-íc r¸c
B·i ®æ r¸c cã mÆt trong tÊt c¶ c¸c hÖ thèng qu¶n lý r¸c vµ ®-îc x©y dùng ë c¸c quèc gia
víi møc ®é x©y dùng vµ ¶nh h-ëng ®Õn m«i tr-êng kh¸c nhau. Thùc tÕ, xö lý vµ qu¶n
lý c¸c b·i r¸c ®ã cho thÊy tÝnh phøc t¹p cña giai ®o¹n nµy, tõ khi lùa chän b·i r¸c ®Õn
khi vËn hµnh, xö lý « nhiÔm m«i tr-êng vµ t¸i sö dông c¸ b·i ®æ r¸c sau khi kÕt thóc.
Mét trong nh÷ng vÊn ®Ò m«i tr-êng khã kh¨n nhÊt hiÖn nay, mµ hÇu hÕt c¸c b·i r¸c
ViÖt Nam gÆp ph¶i mµ ch-a cã ph-¬ng h-íng gi¶i quyÕt thÝch hîp ®ã lµ n-íc rß rØ tõ
hè ch«n r¸c hay cßn gäi t¾t lµ n-íc r¸c. Víi nång ®é chÊt h÷u c¬ cao (COD = 2000 30000 mg/l; BOD = 1200 - 25000 mg/l) vµ nhiÒu chÊt ®éc h¹i, n-íc r¸c cã kh¶ n¨ng
g©y « nhiÔm c¶ 3 m«i tr-êng n-íc, ®Êt vµ kh«ng khÝ, ®Æc biÖt lµ g©y « nhiÔm ®Õn
nguån n-íc ngÇm. Tuy nhiªn, khã kh¨n nµy, vÒ mÆt kü thuËt kh«ng ph¶i kh«ng cã c¸ch
gi¶i quyÕt, nguyªn nh©n chÝnh lµ ch-a ®-îc quan t©m ®óng møc vµ ch-a ®-îc nghiªn
cøu ®Çy ®ñ tõ ®iÒu kiÖn phßng thÝ nghiÖm ®Õn c¸c c«ng tr×nh thùc tÕ. Sau khi thu gom,
vËn chuyÓn, chÊt th¶i r¾n th-êng ®-îc xö lý hoÆc t¸i sinh thµnh c¸c lo¹i nguyªn vËt
liÖu, hoÆc t¸i sinh thµnh n¨ng l-îng. HiÖn nay, nhiÒu ph-¬ng ph¸p vµ c«ng nghÖ xö lý
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
- 10 Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
r¸c hiÖn ®¹i ®-îc nghiªn cøu vµ øng dông trªn thÕ giíi t¹i c¸c b·i ch«ng lÊp. C¸c
ph-¬ng ph¸p vµ c«ng nghÖ xö lý hiÖn ®¹i nµy ®-îc øng dông cho phÐp t¸i sinh mét
l-îng ®¸ng kÓ chÊt th¶i r¾n, ®ång thêi lµm gi¶m thÓ tÝch r¸c xuèng cßn rÊt thÊp, nh-ng
sau c¸c qu¸ tr×nh nµy, thÓ tÝch r¸c vÉn cßn ®Õn 10-20% vµ thËm chÝ khi ®èt ®Õn nhiÖt ®é
nãng ch¶y cña c¸c chÊt v« c¬ th× vÉn cßn 5% l-u l¹i d-íi d¹ng xØ. PhÇn cßn l¹i nµy cña
chÊt th¶i r¾n cÇn ph¶i ®-îc qu¶n lý thÝch hîp.
B·i ch«n lÊp hîp vÖ sinh (sanitary landfill) lµ sù vËn hµnh trong ®ã chÊt th¶i ®æ bá ®-îc
nÐn vµ lÊp ®Êt vµo cuèi mçi ngµy. Kinh nghiÖm ®óc kÕt trªn thÕ giíi cho thÊy b·i ch«n
lÊp hîp vÖ sinh lµ ph-¬ng ¸n thÝch hîp cho c¸c n-íc ®ang ph¸t triÓn kÓ c¶ vÒ mÆt kinh
tÕ - kü thuËt vµ m«i tr-êng. nh- vËy cã thÓ nãi r»ng, bµi ch«n lÊp lµ kh©u cuèi cïng
kh«ng cã ph-¬ng ¸n thay thÕ cña hÖ thèng qu¶n lý r¸c vµ còng lµ c«ng ®o¹n cuèi cïng
cña qu¸ tr×nh xö lý r¸c. MÆc dï vËy, thùc tÕ qu¶n lý c¸c bµi r¸c cho thÊy rÊt nhiÒu vÊn
®Ò m«i tr-êng n¶y sinh trong qu¸ tr×nh vËn hµnh c¸c bµi r¸c nµy. C¸c vÊn ®Ò m«i tr-êng
bao gåm:
a) N-íc r¸c g©y « nhiÔm nguån n-íc ngÇm vµ nguån n-íc mÆt
b) KhÝ th¶i tõ c¸c qu¸ tr×nh ph©n hñy r¸c
c) ¤ nhiÔm sinh häc ¶nh h-ëng ®Õn søc kháe vµ vÖ sinh c«ng céng
1.2.1. Sù h×nh thµnh n-íc r¸c
Trong ®iÒu kiÖn b×nh th-êng, n-íc r¸c th-êng tÝch ®äng l¹i ë ®¸y cña b·i r¸c.
N-íc r¸c sinh ra do ®é Èm cao (60-70%) cña r¸c vµ do qu¸ tr×nh ph©n hñy c¸c chÊt h÷u
c¬ t¹o thµnh n-íc (H2O) vµ khÝ cacbonic (CO2). Trong qu¸ tr×nh thÊm qua c¸c tÇng ®Êt
n-íc r¸c víi hµm l-îng chÊt h÷u c¬ cao vµ cã thÓ chøa c¸c chÊt ®éc h¹i (kim lo¹i nÆng)
sÏ lµm « nhiÔm nguån n-íc ngÇm. L-îng n-íc r¸c sinh ra tõ b·i r¸c phô thuéc chñ yÕu
vµo l-îng m-a cña vïng, møc ®é phñ kÝn b·i r¸c vµ l-îng n-íc s½n cã trong r¸c th¶i.
Theo EFEU (1992) kho¶ng 13,5% l-îng m-a thÊm vµo b·i r¸c sÏ trë thµnh n-íc r¸c. ë
§øc víi l-îng m-a trung b×nh hµng n¨m 750mm, n-íc r¸c sinh ra kho¶ng 100lÝt/m2
diÖn tÝch b·i r¸c/n¨m. Mét b·i r¸c víi chiÒu cao líp r¸c 20m vµ mËt ®é r¸c kho¶ng 1
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
- 11 Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
tÊn/m3 sÏ sinh ra 5 lÝt n-íc r¸c/tÊn r¸c/n¨m. Nh- vËy, sau 30 n¨m, tæng l-îng n-íc r¸c
sÏ lµ 150lÝt/tÊn r¸c. [9]
L-îng n-íc r¸c sinh ra tõ b·i r¸c cã thÓ -íc tÝnh dùa trªn c©n b»ng n-íc ë b·i r¸c ®ã.
Trong c©n b»ng nµy l-îng n-íc h×nh thµnh trong b·i r¸c ®-îc tÝnh b»ng tæng l-îng
n-íc thÊm vµo b·i r¸c trõ ®i l-îng n-íc thÊt tho¸t do c¸c ph¶n øng hãa häc vµ qu¸ tr×nh
bµy h¬i. L-îng n-íc r¸c lµ l-îng n-íc th¶i ra do r¸c kh«ng cã kh¶ n¨ng hÊp thô h¬n
n÷a. N-íc r¸c lµ l-îng n-íc thÊm qua chÊt th¶i r¾n vµ ®em theo c¸c chÊt bÈn hßa tan
hoÆc l¬ löng. T¹i hÇu hÕt c¸c b·i r¸c, l-îng n-íc r¸c lµ l-îng n-íc sinh ra trong qu¸
tr×nh ph©n hñy c¸c chÊt th¶i r¾n vµ l-îng n-íc ngÊm qua r¸c tõ nhiÒu nguån nh- m-a,
n-íc ngÇm. Do ngÊm qua r¸c, n-íc r¸c chøa rÊt nhiÒu c¸c chÊt h÷u c¬ hßa tan. Do qu¸
tr×nh sinh hãa x¶y ra trong c¸c ®èng r¸c lµ qu¸ tr×nh ph©n hñy kÞ khÝ, nªn c¸c khÝ sinh
ra tõ b·i r¸c bao gåm amonia, dioxit cacbon, monooxit cacbon, hydro sunfua, methane,
c¸c hîp chÊt chøa nit¬. Sau kho¶ng 18 th¸ng, khÝ sinh ra æn ®Þnh vµ thµnh phÇn khÝ
(nÕu kh«ng ®-îc khai th¸c) chñ yÕu lµ khÝ methane, v× khÝ CO2 thÊm xuèng c¸c tÇng
phÝa d-íi. L-îng khÝ sinh ra cã thÓ -íc tÝnh theo thµnh phÇn nãi trªn. T×nh tr¹ng «
nhiÔm nµy cã thÓ kÐo dµi hµng chôc n¨m.
N-íc ngÊm trªn b·i
N-íc vËt liÖu phñ
N-íc tõ vËt liÖu phñ bÒ
mÆt
N-íc tõ chÊt th¶i r¾n
N-íc cã trong bïn
N-íc
tiªu thô trong
trung
gianqu¸
tr×nh h×nh thµnh khÝ th¶i
N-íc bay h¬i
N-íc r¸c ®· tÝch ®äng
N-íc tho¸t ra tõ ®¸y b·i ch«n
lÊp
H×nh 1.2 . Sù c©n b»ng n-íc r¸c trong b·i ch«n lÊp[9]
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
- 12 Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
Ph-¬ng tr×nh c©n b»ng n-íc ®èi víi b·i r¸c cã thÓ biÓu diÔn nh- sau:
S = WSW + WTS + WCM + WA - WLC - WWV - WE - WB(L)
Trong ®ã:
S : L-îng n-íc tÝch tr÷ trong r¸c ë b·i r¸c (kg/m3)
WSW : §é Èm ban ®Çu cña r¸c
WTS : §é Èm ban ®Çu cña bïn tõ tr¹m xö lý (kg/m3)
WCM : §é Èm cña vËt liÖu phñ
WA : L-îng n-íc thÊm tõ phÝa trªn ( n-íc m-a kg/m3)
WLC : L-îng n-íc thÊt tho¸t trong qu¸ tr×nh h×nh thµnh khÝ th¶i ( kg/m3)
WWV : L-îng n-íc thÊt tho¸t do bay h¬i theo khÝ th¶i ( kg/m3)
WE : L-îng n-íc thÊt tho¸t do qu¸ tr×nh ho¸ h¬i bÒ mÆt kg/m3)
WB(L) : L-îng n-íc tho¸t ra tõ phÝa ®¸y b·i r¸c
Theo tÝnh to¸n cña C«ng ty cÊp tho¸t n-íc vµ M«i tr-êng ViÖt nam l-îng n-íc r¸c
trung b×nh ngµy ®ªm cña Hµ Néi lµ 400 500 m3 [10]
1.2.2. Thµnh phÇn n-íc r¸c tõ b·i ch«n lÊp
Thµnh phÇn n-íc th¶i tõ b·i r¸c phô thuéc chñ yÕu vµo tÝnh chÊt cña r¸c th¶i vµ giai
®o¹n ph©n hñy r¸c. Trong giai ®o¹n axÝt hãa, pH thÊp nh-ng nång ®é BOD,COD vµ TOC,
DOC, chÊt dinh d-ìng vµ kim lo¹i nÆng cao. Tr¸i l¹i, nÕu n-íc r¸c ®-îc lÊy trong giai
®o¹n metan hãa, pH sÏ dao ®éng kho¶ng tõ 6,5 ®Õn 7,5 vµ nång ®é BOD, TOC, COD, c¸c
chÊt dinh d-ìng sÏ thÊp h¬n nhiÒu. Còng trong giai ®o¹n nµy, nång ®é kim loai nÆng sÏ
gi¶m ®i nhiÒu v× hÇu hÕt kim lo¹i Ýt tan trong n-íc ë pH trung tÝnh. pH cña n-íc r¸c kh«ng
chØ phô thuéc vµo nång ®é axit cã trong r¸c th¶i mµ cßn phô thuéc vµo ¸p suÊt riªng phÇn
cña CO2 cã trong khÝ th¶i sinh ra tõ b·i r¸c khÝ nµy tiÕp xóc víi n-íc r¸c. Mét sè thµnh
phÇn c¬ b¶n cña n-íc r¸c tõ c¸c b·i r¸c ®· kh¶o s¸t ®-îc tr×nh bµy ë b¶ng 1.6.
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
- 13 Nghiªn cøu xö lý n-íc th¶i giµu h÷u c¬ b»ng ph-¬ng ph¸p sinh häc kÕt hîp «xy hãa hãa häc
B¶ng 1.6. Thµnh phÇn chung n-íc r¸c cña b·i r¸c míi ho¹t ®éng vµ l©u n¨m.[9]
Thµnh phÇn
BOD5 (mg/l)
B·i r¸c míi (ch-a ®Õn 2 n¨m )
Kho¶ng dao ®éng
Gi¸ trÞ ®Æc tr-ng
10000
2000 30000
B·i r¸c l©u n¨m
(l©u h¬n 10 n¨m)
100 200
TOC (mg/l)
1500 20000
6000
80 160
COD (mg/l)
3000 60000
18000
100 500
TSS (mg/l)
200 2000
500
100 400
Nit¬ h÷u c¬(mg/l)
10 800
200
80 120
NH3-N (mg/l)
10 800
200
20 40
NO3 (mg/l)
5 40
25
5 10
Tæng P (mg/l)
5 100
30
48
1000 10000
3000
200 1000
4,5 7,5
6
6.6 7.5
§CTP ((mg/l)
300 10000
3500
200 500
Ca (mg/l)
200 3000
1000
100 400
Mg (mg/l)
50 1500
250
40 50
K (mg/l)
200 1000
300
100 200
Na (mg/l)
200 2500
500
100 400
Cl (mg/l)
200 3000
500
20 50
SO42- (mg/l)
50 1000
300
20 200
Tæng Fe (mg/l)
50 1200
60
50 300
-
§é kiÒm (mg/l)
PH (mg/l)
-
1.23. C¸c nghiªn cøu vÒ n-íc r¸c
1.2.3.1. ThÕ giíi
T¹i c¸c n-íc ph¸t triÓn, r¸c ®-îc ph©n lo¹i vµ chØ nh÷ng phÇn kh«ng t¸i sö dông ®-îc
míi ®em ch«n lÊp. B·i ch«n lÊp ®-îc thiÕt kÕ, vËn hµnh vµ thu gom n-íc theo ®óng tiªu
chuÈn nªn l-îng n-íc r¸c kh«ng nhiÒu, nh-ng vÉn thÓ hiÖn møc ®é « nhiÔm cao, ®Æc
ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ M«i tr-êng - Tr-êng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi
Häc viªn : T¹ Thuû Nguyªn
LuËn v¨n cao häc
- Xem thêm -