Tài liệu Xử lí chất thải rắn

TRƯỜNG: ĐH Nguyễn Trãi KHOA: Xây dựng môi trường LỚP: 11MOT_Kĩ thuật môi trường Đồ án: Xử lí chất thải rắn SVTH: Nguyễn Thị Phương GVHD: Nguyễn Thu Huyền 1 MỤC LỤC Chương1: Dự báo khối lượng và thành phần CTR phát sinh trên địa bàn thành phố 1.1. Cơ sở dự báo khối lượng và thành phần CTR sinh hoạt phát sinh 1.2. Dự báo khối lượng và thành phần CTR sinh hoạt phát sinh Chương 2: Thiết kế hệ thống thu gom CTR cho thành phố A 2.1. Thiết kế hệ thống thu gom tại chỗ ( thu gom sơ cấp) 2.1.1. Đánh giá khả năng phân loại tại nguồn và khả năng tái chế, sử dụng CTR 2.1.2. Lựa chọn phương án thu gom lưu chứa CTR 2.1.3. Phân tích lựa chọn phương án kĩ thuật_công nghệ khi thiết kế các trạm trung chuyển CTR 2.1.4. Tính toán số lượng các thùng chứa và phương tiện thu gom 2.2. Thiết kế hệ thống thu gom vận chuyển 2.2.1. Các tiêu chí cơ bản 2.2.2. Các yếu tố cần xét khi chọn tuyến đường vận chuyển 2.2.3. Thiết kế vạch tuyến thu gom CTR sinh hoạt Chương 3: Thiết kế công nghệ xử lí CTR cho thành phố A 3.1. Các phương pháp xử lí CTR 3.1.1. Cơ sở lựa chọn phương pháp xử lí 3.1.2. Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh 3.1.3. Phương pháp đốt 3.1.4. Phương pháp composting ( Ủ sinh học ) 3.2. Đề xuất giải pháp xử lí CTR cho thành phố A 3.3. Tính toán thiết kế các công trình trong khu xử lí 2 CHƯƠNG I DỰ BÁO KHỐI LƯỢNG VÀ THÀNH PHẦN CHẤT THẢI RẮN PHÁT SINH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ A 1.1. Cơ sở dự báo khối lượng và thành phần chất thải rắn sinh hoạt phát sinh. Khối lượng chất thải rắn sinh hoạt được tính toán dựa theo các thông số sau: - Quy mô dân số. - Tiêu chuẩn thải rác. - Tỷ lệ thu gom.  Quy mô dân số: Mật độ dân số của thành phố là 1930 người/km2 Tổng diện tích lô đất của thành phố 13,236712 km2 Vậy dân số của thành phố hiện tại là: 25547 người. Tỉ lệ tăng dân số trung bình hàng năm: 2%.  Tiêu chuẩn thải rác trung bình: 0,97 kg/ng.ngđ.  Tỉ lệ thu gom: 79 %. 1.2. Dự báo khối lượng và thành phần chất thải rắn sinh hoạt phát sinh. Ta tính đựơc lượng rác thải phát sinh theo công thức: RSH N 1 q g (tấn/ngđ). 1000 Trong đó: • N: Dân số đô thị trong từng giai đoạn. • q: Tỉ lệ tăng dân số (%). • g: Tiêu chuẩn thải rác (kg/ng.ngđ). Ta có lượng rác thải sinh hoạt phát sinh và thu gom trong thành phố trong từng năm được tính toán và thể hiện qua bảng 1.1. 3 Bảng 1.1: Dự báo khối lượng rác thải SH phát sinh và được thu Thành phần của chất thải rắn sinh hoạt ở thời điểm hiện tại được thể hiện qua bảng 1.2. Thành phần này dao động qua các năm, phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Tuy nhiên thành phần không thay đổi trong suốt thời gian tính toán. Bảng 1.2: Thành phần chất thải rắn sinh hoạt TT 1 2 3 Thành phần Thực phẩm Giấy Bìa cac tông Tỷ lệ % về khối lượng 19 31 5 4 Tính chất Hữu cơ Tái chế Tái chế 4 5 6 7 8 9 10 11 Chất dẻo Vải vụn Bụi, tro, gạch Cao su Sản phẩm vườn Kim loại không sắt Kim loại săt Thủy tinh Tổng Tái chế Trơ Trơ Tái chế Hữu cơ Tái chế Tái chế Trơ 3 2 4,5 0,5 24 1 2 8 100 Qua bảng 1.2 ta tính được thành phần các chất sau: + Chất hữu cơ. + Chất có thể thu hồi tái chế. + Chất thải trơ. + Chất thải nguy hại. Bảng 1.3: Phân loại thành phần chất thải rắn sinh hoạt theo tính chất TT Loại chất thải rắn Thành phần chất thải rắn Tỉ lệ phần tram theo trọng lượng 1 Chất thải hữu cơ 2 Chất có thể thu hồi tái chế 3 Chất thải trơ Thực phẩm Sản phẩm vườn Giấy Bìa cac tông Chất dẻo Cao su Kim loại không sắt Kim loại sắt Vải vụn Bụi, tro, gạch Thủy tinh 4 Chất thải nguy hại 19 24 31 5 3 0.5 1 2 2 4,5 8 0 Tổng Tổng (%) 43 51,5 14,5 0 100 Ta có khối lượng của các thành phần có trong chất thải rắn từ khu dân cư được thể hiện trong bảng 1.4. 5 Bảng 1.4: Dự báo khối lượng của từng loại thành phần trong CHƯƠNG II THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU GOM CHẤT THẢI RẮN CHO THÀNH PHỐ 2.1. Thiết kế hệ thống thu gom tại chỗ(Thu gom sơ cấp). 2.1.1. Đánh giá khả năng phân loại tại nguồn và khả năng tái chế, tái sử dụng chất thải rắn. 6 Việc phân loại là một việc làm có ý nghĩa rất lớn, mục đích cơ bản là tách rác hữu cơ, tách thành phần nguy hại, phần còn lại đưa đi chôn lấp. Rác hữu cơ có thành phần chủ yếu là các chất dễ phân hủy và là những chất có độ ẩm cao tạo lượng nước rác lớn cùng với mùi hôi gây ô nhiễm môi trường, chúng có thể xử lý làm phân bón, nên không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế mà còn giải quyết nhiều vấn đề về môi trường. Phân loại trên đem lại những thành công bước đầu cho công tác phân loại rác tại nguồn, nhất là việc nâng cao nhận thức cho người dân. Các chất có thể thu hồi lại trong chất thải rắn đô thị từ hoạt động phân loại bao gồm: giấy, kim loại, phi kim loại, catton, chất dẻo... , Ngành tái chế không chính thống, tự phát, các phế liệu thu hồi đóng một vai trò quan trọng trong việc thu hồi phế liệu. Mặc dù sự có mặt của ngành này khá phổ biến ở thành phố lớn nhưng hoạt động này tại thành phố Vạn Tường vẫn còn hạn chế bởi hiện nay có rất ít hộ dân thực hiện phân loại rác thải tại nguồn. Xu hướng đến 2025 hoạt động này sẽ được UBND thị xã tổ chức lại với sự phát triển hoạt động phân loại tại nguồn trên địa bàn của thành phố. 2.1.2. Lựa chọn phương án thu gom lưu chứa chất thải. Kết hợp lưu chứa, thu gom từ hộ gia đình và lưu chứa, thu gom chung là hợp lý nhất . Rác thải sinh hoạt sẽ được thu gom theo từng nhà. Tại các chợ và khu dân cư ít người sẽ bố trí các côngtennơ thu gom rác. Quy trình thu gom sơ cấp ở thành phố được minh họa ở hình 4.1 7 CỤM CÁC HÔ GIA CỤM CÁC HÔ GIA ĐÌNH ĐÌNH THÙNG RÁC SỐ I THÙNG RÁC SỐ II …… …… …… …… CỤM CÁC HÔ GIA ĐÌNH ........... ……… …….. THÙNG RÁC SỐ N QUAY VÒNG THÙNG RÁC NGAY LẬP TỨC ĐIỂM TẬP KẾT THÙNG RÁC (RÁC LƯU GIỮ TRONG THÙNG VÀ ĐƯỢC ĐỔ VÀO XE CHỞ RÁC TẠI THỜI ĐIỂM XÁC ĐỊNH) Hình 4.1. Sơ đồ mạng lưới thu gom sơ cấp tại thành phố Để đảm bảo rác được thu gom sạch sẽ và vệ sinh, trên các tuyến đường trải nhựa, tuyến đường cấp phối chính đặt các thùng lưu chứa rác công cộng di động loại 660 lít. Thùng chứa rác công cộng loại 660 lít được đặt cố định dọc tuyến đường mà xe cuốn ép, xe đẩy tay có thể vào được. Một thùng lưu chứa phục vụ khoảng 15 hộ dân. Khoảng cách giữa 2 thùng lưu chứa là 100m. Công ternơ đựng rác: Các công te nơ được bố trí tại các chợ. Tại các chợ, ban quản lý chợ tự bố trí thu gom rác ra điểm qui định. Mọi gia đình được yêu cầu có thùng rác ở riêng trong nhà và mang đến cho người thu gom rác vào những thời điểm qui định trước. Bảng 4.1: Phương thức lưu chứa,thu gom CTR ST T Loại Rác hữu cơ Rác vô cơ Mục 8 Rác tái chế 1 Các thành Hoa, quả, rau, thức ăn thừa, bã chè, cà Xương, cành cây, Giấy (tạp phần phê, lá cây, cây thân cỏ… vỏ sò, hến, sành chí, giấy chính sứ, than tổ ong, báo, sách mẩu thuốc lá, tã vở, bìa…), kim loại bỉm… (sắt, nhôm, đồng…), các loại nhựa 2 Thùng rác Thùng rác màu xanh lá cây với rọ lọc Thùng rác màu hộ chất lỏng (3 lớp). da cam (2 lớp). gia đình 9 Phụ thuộc vào từng hộ gia đình, họ có thể để rác tái chế trong túi nilong hoặc bên cạnh thùng rác hộ gia đình. 3 Xe đẩy Thùng thu gom 2 ngăn 660l tập kết 4 Thời gian đổ rác 5 Ngày đổ rác 6 Điểm thu gom 7 Vào thời gian cố địn h trong ngày Hàng ngày Hàng ngày Người dân có thể giữ lại để bán cho người thu gom đồng nát, cửa hàng thu mua đồng nát hoặc đưa trực tiếp tới công nhân thu gom tại điểm tập kết. Tại thời điểm thu gom người dân sẽ đổ rác trực tiếp vào xe thu gom có 2 ngăn riêng biệt để phân loại rác thải vô cơ và hữu cơ. Số lượng xe thu gom tại mỗi điểm phụ thuộc vào số lượng dân tại điểm đó. Điểm tập Một vài điểm tập kết rác được lựa chọn trong địa bàn phường và kết xe mỗi điểm tập kết có thể chứa được 5-20 xe. Công nhân di chuyển xe thu gom từ hộ gia đình tới đặt tại điểm tập kết trước giờ xe nén ép tới thu gom, vệ sinh xe và cất xe về khu tập kết xe. 2.1.3. Phân tích, lựa chọn phương án kỹ thuật - công nghệ khi thiết kế các trạm trung chuyển chất thải rắn.  Trạm trung chuyển. Nhiệm vụ của trạm trung chuyển là trung chuyển chất thải rắn từ thùng đẩy tay thu gom và vận chuyển loại nhẹ sang xe vận tải nặng chuyên vận chuyển chất thải rắn từ 10 điểm trung chuyển đến khu xử lý. Phân loại chất thải và thu hồi các loại chất thải có thể tái chế như giấy, thuỷ tinh, chất dẻo, cao su, kim loại... Tại các đô thị hiện nay đang tồn tại hai dạng dạng lưu giữ chất thải và trung chuyển chất thải rắn: + Trạm trung chuyển không chính thống: Các điểm trung chuyển không chính thống có thể chỉ là một công trình đơn giản trong đó các thiết bị thu gom được cất giữ hoặc không có cơ sở hạ tầng kỹ thuật nào khác ngoài một nền bệ bằng bê tông. Chất thải sau đó được đổ trực tiếp vào xe cộ thu gom hoặc vào thùng xe có bộ phận nén ép có trang bị thiết bị nâng thuỷ lực. Theo cách tiếp cận này, các thùng chứa đầy chất thải được lưu giữ tạm thời ở những vị trí đã được thiết kế trong phạm vi cung cấp dịch vụ trước khi chúng được làm rỗng bởi các phương tiện xe cộ vận chuyển. Ưu điểm : - Việc chọn vị trí đơn giản hơn so với loại trạm trung chuyển chính thống; - Mức độ cản trở giao thông ít hơn Chi phí đầu tư và vận hành khá thấp Nhược điểm: - Các thùng chứa thường lộ trước công chúng - Không có cơ sở hạ tầng để giảm thiểu mùi, nước rỉ rác, rác rơi vãi và hấp dẫn ruồi muỗi và các loại côn trùng khác. - Số lượng điểm lưu giữ cần nhiều hơn so với số lượng điểm trung chuyển chính thống + Trạm trung chuyển chính thống: Các trạm trung chuyển chính thống trong đó chất thải được đổ ngay lập tức từ các phương tiện thu gom (hay các thùng chứa) hoặc trực tiếp vào xe cộ vận chuyển hoặc vào các bộ phận chứa (thùng contenơ bằng thép, bể chứa bằng bê tông). Chất thải được cất giữ tạm thời tại các cơ sở trung chuyển sau đó chuyển vào xe cộ trung chuyển. Ưu điểm : Các trạm trung chuyển chính thống được trang bị cơ sở hạ tầng đầy đủ và vì vậy có các ưu điểm sau: - Hạn chế tầm nhìn vào các hoạt động chuyên chở rác thải trên mặt đất - Giảm mùi, nước rỉ rác & rác rơi vãi & hấp dẫn ruồi nhặng - Các thùng chứa rác không bị bới lộn bởi những người bới rác và động vật; - Có thể tận dụng phối hợp xây cùng nhà vệ sinh công cộng Nhược điểm: - Khó khăn trong việc lựa chọn địa điểm tại các khu đô thị phát triển - Có thể bị nhân dân phản ứng - Gây cản trở giao thông đi lại - Chi phí đầu tư cao do phải trang bị các thiết bị cần thiết và cần đất sử dụng và hạ tầng kỹ thuật kèm theo. - Chi phí vận hành khá cao. 11 Các tiêu chí đối với các điểm trung chuyển. - Gần các nguồn sản sinh chất thải rắn - Gần đường giao thông chính ngắn nhất nối nguồn sản sinh chất thải rắn và khu xử lý. - Đảm bảo các khoảng cách ly vệ sinh tới các khu vực lân cận, tốt nhất ở cuối hướng gió chủ đạo. - Diện tích đất đai rộng để xây dựng trạm trung chuyển. - Khu vực dự kiến xây dựng trạm trung chuyển có mực nước ngầm thấp, khả năng chịu tải của đất tốt, xa các nguồn nước mặt, có lớp đất sét cách nước. Bảng 4.2. Qui định về trạm trung chuyển chất thải rắn đô thị Loại và qui mô Công suất Bán kính phục vụ Diện tích tối trạm trung (Tấn/Ngày) tối đa (Km) thiểu (m2) chuyển Trạm trung c huyển không chính thống (Không có các hạ tầ ng kỹ thuật ) Cỡ nhỏ <5 0,5 20 Cỡ vừa 5 - 10 1,0 50 Cỡ lớn > 10 7,0 50 Trạm tru ng chuyển không c hính thống (Có các hạ tần g kỹ thuật ) Cỡ nhỏ < 100 10 500 Cỡ vừa 100 - 500 15 1000 Cỡ lớn > 500 30 5000 (Nguồn: Dự thảo Qui chuẩn xây dựng Việt nam- BXD 2010) Như vậy, tại Thành phố A sẽ chỉ sử dụng các điểm trung chuyển không chính thống. Việc sử dụng các trạm trung chuyển chính thống là không cần thiết vì rác thải sinh hoạt được thu gom bằng các xe ép rác có hệ số nén cao. 2.1.4. Tính toán số lượng các thùng chứa và phương tiện thu gom Lượng chất thải rắn sinh hoạt được thu gom từ các khu dân cư trên địa bàn thành phố A được thể hiện ở bảng 4.3.  Bảng 4.3: Lượng chất thải rắn sinh hoạt được thu gom từ các khu dân cư trên địa bàn thành phố Số Lô Di ện Tích (m2) Dân Số (người) XM1 152786.00 295 Lượng Rác Thải (kg) 286.03 12 Lượng Rác Thải Thu Gom (kg) 225.96 XM2 159649.00 308 298.88 236.11 XM3 132780.00 256 248.58 196.38 XM4 168461.00 325 315.38 249.15 XM5 289663.00 559 542.28 428.40 XM6 371487.00 717 695.46 549.41 XM7 371487.00 717 695.46 549.41 XM8 254407.00 491 476.28 376.26 XM9 241340.00 466 451.81 356.93 XM10 97365.00 188 182.28 144.00 XM11 126468.00 244 236.76 187.04 XM12 145980.00 282 273.29 215.90 XM13 105859.00 204 198.18 156.56 XM14 336185.00 649 629.37 497.20 XM15 153388.00 296 287.16 226.85 XM16 188927.00 365 353.69 279.42 XM17 224636.00 434 420.54 332.23 XM18 68546.00 132 128.32 101.38 XM19 125841.00 243 235.59 186.11 XM20 133214.00 257 249.39 197.02 13 XM21 128201.00 247 240.01 189.60 XM22 52373.00 101 98.05 77.46 XM23 239276.00 462 447.95 353.88 XM24 93632.00 181 175.29 138.48 XM25 180715.00 349 338.32 267.27 XM26 118874.00 229 222.54 175.81 XM27 170698.00 329 319.56 252.46 XM28 205838.00 397 385.35 304.43 XM29 182265.00 352 341.22 269.56 XM30 182265.00 352 341.22 269.56 XM31 203198.00 392 380.41 300.52 XM32 140055.00 270 262.20 207.14 XM33 159046.00 307 297.75 235.22 XM34 139774.00 270 261.67 206.72 XM35 123992.00 239 232.13 183.38 XM36 194382.00 375 363.90 287.48 XM37 194382.00 375 363.90 287.48 XM38 335487.00 647 628.07 496.17 XM39 195952.00 378 366.84 289.80 14 XM40 176842.00 341 331.07 261.54 XM41 203092.00 392 380.21 300.36 XM42 143215.00 276 268.11 211.81 XM43 83304.00 161 155.95 123.20 XM44 124225.00 240 232.56 183.72 XM45 224126.00 433 419.59 331.47 XM46 339037.00 654 634.71 501.42 XM47 156953.00 303 293.83 232.13 XM48 322314.00 622 603.40 476.69 XM49 216858.00 419 405.98 320.72 XM50 93947.00 181 175.88 138.94 XM51 196153.00 379 367.22 290.10 XM52 47442.00 92 88.82 70.16 XM53 119980.00 232 224.61 177.45 XM54 164586.00 318 308.12 243.42 XM55 103867.00 200 194.45 153.62 XM56 169235.00 327 316.82 250.29 XM57 168679.00 326 315.78 249.47 XM58 55916.00 108 104.68 82.70 15 XM59 279858.00 540 523.92 413.90 XM60 243361.00 470 455.60 359.92 XM61 381317.00 736 713.86 563.95 XM62 507997.00 980 951.02 751.31 XM63 27.00 0 0.05 0.04 XM64 222022.00 429 415.65 328.36 XM65 258975.00 500 484.83 383.01 XM66 16.80 0 0.03 0.02 XM67 265115.00 512 496.32 392.09 XM68 210371.00 406 393.84 311.13 XM69 94121.00 182 176.20 139.20 CN1 477815.00 922 894.52 706.67 CN2 97072.00 187 181.73 143.57 Tổng 13236712.80 25,547 24,780.45 19,576.56 Bảng 4.3: Lượng chất thải rắn sinh hoạt được thu gom từ các khu dân cư trên địa bàn thành phố Ta dùng thùng đẩy tay thể tích 660l để chứa rác . Số lượng thùng đẩy tay được xác định theo công thức: Qng .t.K2 . ntch V.K1 16 Trong đó : - Qng: lượng CTR thu gom trong ngày (m3). - t : thời gian lưu rác, thường lấy 1-2 ngày , lấy t=1 - K1: hệ số đầy của thùng (K1 = 0,9). - K2: hệ số kể đến những thùng chứa đang sửa chữa (K2 = 1.05). - V : thể tích của thùng chứa (m3). Số lượng thùng chứa rác thải tại các khu vực dân cư trên địa bàn thành phố sau được thể hiện qua bảng 4.4. Bảng 4.4: Thống kê số lượng thùng chứa của các khu dân cư trên địa bàn thành phố Số Lô Diện tích Dân Số (người) Lượng Rác Thải Thu Gom (kg) Số thùng XM1 152786.00 295 232.95 4 XM2 159649.00 308 243.42 4 XM3 132780.00 256 202.45 3 XM4 168461.00 325 256.85 4 XM5 289663.00 559 441.65 7 XM6 371487.00 717 566.41 9 XM7 371487.00 717 566.41 9 254407.00 491 387.89 6 241340.00 466 367.97 6 188 148.45 2 XM8 XM9 XM10 97365.00 XM11 126468.00 244 192.83 3 XM12 145980.00 282 222.58 3 17 XM13 XM14 161.40 2 649 512.58 8 153388.00 296 233.87 4 XM16 188927.00 365 288.06 4 XM17 224636.00 434 342.50 5 132 104.51 2 125841.00 243 191.87 3 XM20 133214.00 257 203.11 3 XM21 128201.00 247 195.47 3 XM15 XM18 XM19 XM22 XM23 XM24 105859.00 336185.00 68546.00 52373.00 239276.00 93632.00 204 101 79.85 1 462 364.82 6 181 142.76 2 XM25 180715.00 349 275.54 4 XM26 118874.00 229 181.25 3 XM27 170698.00 329 260.26 4 XM28 205838.00 397 313.84 5 XM29 182265.00 352 277.90 4 XM30 182265.00 352 277.90 4 XM31 203198.00 392 309.82 5 18 XM32 140055.00 270 213.54 3 XM33 159046.00 307 242.50 4 XM34 XM35 139774.00 123992.00 270 213.11 3 239 189.05 3 XM36 194382.00 375 296.37 4 XM37 194382.00 375 296.37 4 XM38 335487.00 647 511.52 8 378 298.77 5 XM39 195952.00 XM40 176842.00 341 269.63 4 XM41 203092.00 392 309.65 5 XM42 143215.00 276 218.36 3 161 127.01 2 XM43 83304.00 XM44 124225.00 240 189.41 3 XM45 224126.00 433 341.72 5 XM46 339037.00 654 516.93 8 XM47 156953.00 303 239.31 4 XM48 322314.00 622 491.43 7 XM49 216858.00 419 330.64 5 181 143.24 2 XM50 93947.00 19 XM51 XM52 XM53 XM54 XM55 - XM56 XM57 XM58 196153.00 379 47442.00 92 119980.00 232 164586.00 318 103867.00 169235.00 168679.00 55916.00 299.07 5 72.33 1 182.93 3 250.94 4 200 158.37 2 327 258.03 4 326 257.18 4 108 85.26 1 XM59 279858.00 540 426.70 6 XM60 243361.00 470 371.05 6 XM61 381317.00 736 581.39 9 XM62 507997.00 980 774.54 XM63 27.00 0 0.04 12 0 XM64 222022.00 429 338.52 5 XM65 258975.00 500 394.86 6 XM66 16.80 0 0.03 0 XM67 265115.00 512 404.22 6 XM68 210371.00 406 320.75 5 182 143.51 2 XM69 94121.00 20