Chất thải rắn (CTR): bao gồm tất cả các chất thải ở dạng
rắn, phát sinh do hoạt độngcủa con người và sinhvật,
được thảibỏ khi chúng không cònhữu ích hay khi con
người không muốnsử dụngnữa
Chônlấp (landfilling): là quá trình đổ chất thải vào bãi
chônlấp baogồmcả công tác giám sát chất thải chuyển
đến, thảibỏ, nén ép chất thải vàlắp đặt các thiếtbị giám
sát chất lượng môi trường xung quanh.
15 trang |
Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 2352 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chương 5 Mô hình hóa bãi chôn lấp chất thải rắn, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
10-May-11
1
LOGO
Chương 5
MÔ HÌNH HÓA BÃI
CHÔN LẤP CHẤT
THẢI RẮN
Bài 5
GVGD: TRƯƠNG THỊ THU HƯƠNG
www.themegallery.com Company Logo
I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM
Chất thải rắn (CTR): bao gồm tất cả các chất thải ở dạng
rắn, phát sinh do hoạt động của con người và sinh vật,
được thải bỏ khi chúng không còn hữu ích hay khi con
người không muốn sử dụng nữa
Chôn lấp (landfilling): là quá trình đổ chất thải vào bãi
chôn lấp bao gồm cả công tác giám sát chất thải chuyển
đến, thải bỏ, nén ép chất thải và lắp đặt các thiết bị giám
sát chất lượng môi trường xung quanh.
Bãi chôn lấp chất thải rắn (BCL): là một diện tích hoặc một
khu đất đã được quy hoạch, được lựa chọn, thiết kế, xây
dựng để chôn lấp chất thải rắn nhằm giảm tối đa các tác
động tiêu cực của BCL tới môi trường.
Ô chôn lấp chất thải (cell): là thể tích chứa CTR và vật liệu che phủ được
đổ vào BCL trong một đơn vị thời gian vận hành, thường là 1 ngày.
www.themegallery.com Company Logo
Các thuật ngữ được dùng cho bãi chôn lấp bao gồm:
Lớp che phủ hằng ngày (daily cover): là lớp đất hay vật liệu khác dày
0,15 – 0,35m được phủ lên bề mặt làm việc của bãi chôn lấp vào cuối
mỗi ngày vận hành. Lớp che phủ này được sử dụng để tránh hiện
tượng bay rác do gió, tránh chuột bọ, ruồi nhặng và những sinh vật
gây bệnh xâm nhập vào bãi chôn lấp hay lan truyền mầm bệnh ra khu
vực bên ngoài bãi chôn lấp, cũng như hạn chế nước mưa thấm vào
bãi chôn lấp trong quá trình vận hành
Nước rỉ rác (leachate): Là nước được thu gom ở đáy bãi chôn lấp.
Nước rỉ rác sinh ra do nước mưa, nước bề mặt chảy tràn và nước tưới
tiêu thấm vào bãi chôn lấp. Nước rỉ rác cũng bao gồm cả nước có sẵn
trong rác cũng như nước ngầm ngấm vào bãi chôn lấp. Nước rỉ rác
chứa nhiều hợp chất hoá học sinh ra do sự hoà tan của các thành
phần trong rác và sản phẩm của những phản ứng hoá học và hoá sinh
xảy ra trong bãi chôn lấp.
www.themegallery.com Company Logo
- Khí bãi rác CTR (landfill gas): là hỗn hợp khí sinh ra từ các ô chôn lấp
chất thải do quá trình phân hủy tự nhiên CTR. Phần lớn khí bãi rác là
khí methane (CH4), khí cacbonic (CO2), là sản phẩm chính của quá trình
phân hủy kị khí phần chất thải hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học
của chất thải rắn đô thị trong bãi chôn lấp. Những thành phần khí khác
gồm có nitơ (N2) và oxy không khí, ammonia (NH3) và các hợp chất hữu
cơ vi lượng.
- Hệ thống thu gom khí thải: là hệ thống các công trình, thiết bị thu
gom khí thải sinh ra từ BCL nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm
không khí và nguy cơ gây cháy, nổ.
- Hệ thống thu gom nước rác: là hệ thống các công trình bao gồm tầng
thu gom, đường ống dẫn, mương dẫn để thu gom nước rác về hố tập
trung hoặc tới trạm xử lý.
- Hệ thống thoát nước mặt và nước mưa: là hệ thống thu gom nước
mặt và nước mưa dẫn về nơi quy định nhằm ngăn ngừa nước mặt từ
bên ngoài xâm nhập vào các ô chôn lấp.
Các thuật ngữ được dùng cho bãi chôn lấp bao gồm: (tt)
10-May-11
2
www.themegallery.com Company Logo
II. PHÂN LOẠI BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI RẮN
1
Phân loại
theo cấu
trúc
3
Phân
loại theo
địa hình
2
Phân loại
theo chức
năng
4
Phân loại
theo loại
CTR tiếp
nhận
5
Phân loại
theo kết
cấu
6
Phân
loại theo
qui mô
www.themegallery.com Company Logo
1. Phân loại theo cấu trúc
Bãi hở
(open dumps)
Chôn dưới biển
(submarine disposal)
BCL hợp vệ sinh
(Sanitary landfill)
Được thiết kế để đổ bỏ
CTR sao cho mức độ gây
độc hại đến môi trường là
nhỏ nhất. Tại đây CTR
được đổ bỏ vào các ô
chôn lấp của BCL, sau đó
được nén và bao phủ một
lớp đất dày khoảng 1,5cm
(hay vật liệu bao phủ) ở
cuối mỗi ngày
Làm mất vẻ thẩm mỹ của cảnh
quan; là môi trường thuận lợi
cho nhiều loài trung gian gây
bệnh sinh sôi, nẩy nở; Nước rỉ
rác sinh ra từ các bãi rác có thể
gây ô nhiễm nguồn nước ngầm
CTR được chôn dưới biển ở độ sâu tối
thiểu 30 m, nhằm tránh tình trạng lưới cá
bị vướng mắc. Được ứng dụng ở nhiều
nơi trên TG như San Francisco, New York
(Mỹ)…
www.themegallery.com Company Logo
2. Phân loại theo chức năng
BCL CTR nguy hại (hazardous waste landfill)
BCL CTR chỉ định (designated waste)
BCL chất thải rắn chỉ định còn gọi là bãi chôn lấp đơn (monofill).
CTR như tro, ximăng…được chôn ở những bãi chôn lấp riêng để
tách biệt chúng với các thành phần khác của CTR sinh hoạt
BCL CTR đô thị (municipal solid waste landfill)
www.themegallery.com Company Logo
Kỹ thuật đổ và nén chất
thải trong các khe núi,
mõm núi, mỏ đá phụ
thuộc vào địa hình, địa
chất và thủy văn của bãi
đổ, đặc điểm của vật liệu
bao phủ. Thoát nước bề
mặt là một yếu tố quan
trọng trong phương
pháp lõm núi
Đổ vào khu
vực có địa
hình hẻm
núi, lõm núi
Đổ vào
hố đào,
mương
rãnh
Thích hợp sử dụng
cho những đất đai
bằng phẳng hay
nghiêng đều và đặc
biệt là những nơi mà
chiều sâu lớp đất đào
tại bãi đổ đủ để bao
phủ lớp rác nén.
Đổ vào
khu đất
bằng
Khu vực bãi chôn lấp
được lót đáy, được lắp
đặt hệ thống thu nước rò
rỉ và hệ thống thoát khí.
CTR được đổ trên mặt
đất, sau đó cho xe ủi trải
rác ra thành những dãy
dài và hẹp, mỗi lớp có
chiều sâu 0,4 – 0,75 m
3. Phân loại theo địa hình
10-May-11
3
www.themegallery.com Company Logo
4. Phân loại theo loại CTR tiếp nhận
BCL CTR khô: là bãi chôn lấp các chất thải thông thường
(rác sinh hoạt, rác đường phố và rác công nghiệp).
BCL CTR ướt: là bãi chôn lấp dùng để chôn lấp chất thải
dưới dạng bùn nhão.
BCL CTR hỗn hợp: là nơi dùng để chôn lấp chất thải thông
thường và bùn nhão.
Đối với các ô dành để chôn lấp ướt và hỗn hợp bắt buộc
phải tăng khả năng hấp thụ nước rác của hệ thống thu
nước rác, khôngđể cho rác thấm đến nước ngầm.
www.themegallery.com Company Logo
5. Phân loại theo kết cấu
Các ô chôn lấp CTR
Rãnh thoát nước
mưa, nước mặt
Lớp bao phủ trên cùng
Mặt
đất
Lớp bao phủ trên cùng
(dốc) Rãnh
thoát nước
Các ô chôn lấp CTR
Mặt đất
Các ô chôn lấp CTR
Mặt đất
Rãnh
thoát nước
Lớp bao phủ trên cùng
(dốc)
Lớp bao phủ trên
cùng (dốc)
Rãnh thoát
nướcĐỉnh bãi chôn lấp
Mặt đất ban
đầu
Bãi chôn lấp nổi: là bãi chôn lấp
xây nổi trên mặt đất ở những
nơi có địa hình bằng phẳng, ít
dốc. Xung quanh bãi chôn lấp
phải có các đê không thấm.
Bãi chôn lấp chìm: là loại bãi
chìm dưới mặt đất hoặc tận
dụng các hồ tự nhiên, mỏ khai
thác cũ, hào, mương, rãnh.
Bãi chôn lấp kết hợp: là loại bãi xây
dựng nửa chìm, nửa nổi. Chất thải
không chỉ được chôn lấp đầy hố
mà sau đó tiếp tục được chất đống
lên trên.
Bãi chôn lấp ở khe núi: là loại bãi
được hình thành bằng cách tận dụng
khe núi ở các vùng núi, đồi cao.
www.themegallery.com Company Logo
6. Phân loại theo quy mô
STT Loại bãi
Dân số đô thị hiện
tại
Lượng rác
(tấn/năm)
Diện tích bãi
(ha)
1 Nhỏ £ 100.000 20.000 £ 10
2 Vừa 100.000 - 300.000 65.000 10 - 30
3 Lớn 300.000 - 1.000.000 200.000 30 - 50
4 Rất lớn ³ 1.000.000 > 200.000 ³ 50
www.themegallery.com Company Logo
III. MÔ HÌNH KHÍ BÃI RÁC
1. Các quá trình phân hủy CTR trong bãi chôn lấp
• Phân rã sinh học của chất hữu cơ: phân hủy hiếu khí hoặc kỵ khí, sản
sinh ra các sản phẩm khí và lỏng.
• Sự oxy hoá hoá học các vật liệu.
• Sự thoát khí từ BCL và sự khuếch tán ngang của khí xuyên qua BCL.
• Sự di chuyển của chất lỏng do sự khác nhau về cột áp.
• Sự hoà tan, sự rò rỉ các chất hữu cơ và vô cơ vào nước, nước rò rỉ di
chuyển xuyên qua BCL.
• Sự di chuyển của chất hoà tan bởi gradient nồng độ và hiện tượng
thẩm thấu.
• Sự sụt lún không đều do quá trình ổn định vật liệu vào các chỗ rỗng
10-May-11
4
www.themegallery.com Company Logo
2. Cơ sở lý thuyết về sự phát sinh khí mêtan trong BCL
hợp vệ sinh
Hoạt động của vi sinh vật liên quan đến sự hình thành mêtan trong BCL
xảy ra qua 5 giai đoạn.
Tuy nhiên, cách phân chia này chỉ mang tính tương đối bởi vì trong quá
trình phân huỷ không bao giờ xảy ra theo từng giai đoạn một, mà những
sản phẩm sinh ra từ giai đoạn trước sẽ được sử dụng làm nguyên liệu
cho giai đoạn tiếp theo cho đến khi tạo thành sản phẩm cuối cùng của
quá trình phân hủy.
Giai đoạn I: Giai đoạn thích nghi
Giai đoạn II: Giai đoạn chuyển pha
Giai đoạn III: Lên men acid
Giai đoạn IV: Lên men methane
Giai đoạn V: Giai đoạn ổn định (maturation phase)
www.themegallery.com Company Logo
Cơ sở lý thuyết về sự phát sinh khí mêtan trong BCL
hợp vệ sinh (tt)
Giai đoạn này có thể kéo dài từ một vài ngày cho đến vài tháng, phụ
thuộc vào tốc độ phân hủy của CTR trong BCL.
Giai đoạn thích nghi
Trong giai đoạn này, các thành phần hữu cơ dễ phân hủy sẽ bị phân
hủy sinh học dưới điều kiện hiếu khí bởi vì một lượng không khí đã bị
giữ lại trong BCL.
Nguồn vi sinh vật (cả kỵ khí lẫn hiếu khí) chủ yếu giữ vai trò phân hủy
chất thải có trong đất dùng làm vật liệu bao phủ mỗi ngày hoặc lớp đất
phủ cuối cùng khi đóng cửa BCL.
Ngoài ra, bùn từ trạm xử lý nước thải được đổ bỏ cùng với CTR sinh
hoạt, nước rò rỉ tuần hoàn cũng là nguồn vi sinh vật cần thiết cho sự
phân hủy.
www.themegallery.com Company Logo
Hàm lượng oxy trong BCL giảm dần và điều kiện kị khí bắt đầu hình
thành. Khi môi trường trong BCL trở nên kị khí hoàn toàn, nitrate và
sulfate – các chất đóng vai trò là chất nhận điện tử trong các phản ứng
chuyển hóa sinh học – thường bị khử thành N2 và H2S.
Giai đoạn chuyển pha
2CH3CHOHCOOH + SO42-
Lactate Sulfate
2CH3COOH + S2- + H2O + CO2.
Acetate Sulfide
4H2 + SO42- S2- + H2O
S2- + 2H+ H2S
www.themegallery.com Company Logo
Giai đoạn lên men acid
Với sự tham gia của tập hợp vi sinh vật hình thành ở giai đoạn II, tốc độ
tạo thành các acid hữu cơ tăng nhanh.
Bước 1: là quá trình thủy phân các hợp chất cao phân tử (lipid,
polysacchrides, proteins, nucleic acids) nhờ các enzyme trung gian
thành các hợp chất đơn giản hơn thích hợp cho các vi sinh vật sử dụng
Bước 2: là quá trình lên men acid. Xảy ra sự biến đổi các hợp chất đã
hình thành ở bước trên thành các chất trung gian phân tử lượng thấp
hơn mà đặc trưng là acid acetic, một phần nhỏ acid fulvic và một số acid
hữu cơ khác.
Khí CO2 và một lượng nhỏ khí H2S được hình thành trong giai đoạn này
10-May-11
5
www.themegallery.com Company Logo
Giai đoạn lên men methane
Trong giai đoạn này, nhóm vi sinh vật kỵ khí nghiêm ngặt được gọi là vi
khuẩn methane, sẽ chuyển hóa acid acetic và H2 ở giai đoạn trước
thành CH4 và CO2 .
Giai đoạn ổn định
Giai đoạn này xảy ra sau khi các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học được
chuyển hoá thành CH4 và CO2 trong giai đoạn IV.
Khi lượng ẩm tiếp tục thấm vào phần chất thải mới thêm vào, quá trình
chuyển hoá lại tiếp tục xảy ra.Tốc độ sinh khí sẽ giảm xuống đáng kể
trong giai đoạn này vì hầu hết các chất dinh dưỡng sẵn có đã bị rửa trôi
theo nước rò rỉ trong các giai đoạn trước đó và các chất còn lại hầu hết
là các chất có khả năng phân hủy sinh học chậm.
Trong suốt giai đoạn ổn định, nước rò rỉ thường chứa acid humic
và acid fulvic rất khó cho quá trình sinh học tiếp tục diễn ra
www.themegallery.com Company Logo
Một cách tổng quát, phản ứng hóa học phân hủy yếm khí
trong BCL có thể tóm tắt như sau:
Vi khuẩn
CHC + H2O CHC đã bị phân hủy sinh học + CH4 + CO2 + khí khác
Thể tích khí sinh ra từ quá trình phân hủy yếm khí có thể tính theo nhiều
cách khác nhau.
Ví dụ, nếu thành phần CTR hữu cơ tìm thấy trong CTR đô thị (ngoại trừ
plastic) có công thức tổng quát dạng CaHbOcNd, thì tổng thể tích lượng
khí sinh ra có thể tính theo công thức sau:
Giả sử rằng quá trình phân hủy sinh học biến đổi hoàn toàn các chất
hữu cơ thành khí CO2 và CH4.
CaHbOcNd + (4a - b - 2c + 3d)/4 H2O ® (4a + b - 2c - 3d)/8
CH4 + (4a - b + 2c + 3d)/8 CO2 + dNH3
www.themegallery.com Company Logo
Tỷ lệ phần trăm của các khí sinh ra trong một BCL hợp vệ sinh, khảo sát
suốt 48 tháng đầu sau khi một ô chôn lấp rác đã được hoàn chỉnh
Khoảng thời gian tính từ khi ô
chôn lấp hoàn chỉnh (tháng)
Phần trăm trung bình theo thể tích, %
N2 CO2 CH4
0 – 3 5.2 88 5
3 – 6 3.8 76 21
6 – 12 0.4 65 29
12 – 18 1.1 52 40
18 – 24 0.4 53 47
24 – 30 0.2 52 48
30 – 36 1.3 46 51
36 – 42 0.9 50 47
42 – 48 0.4 51 48
www.themegallery.com Company Logo
Thành phần chất hữu cơ
Khả năng phân hủy sinh học
Nhanh Chậm
Rác thực phẩm X
Giấy báo X
Giấy văn phòng X
Carton x
Plastic Không phân hủy sinh học
Vải X
Cao su X
Da X
Rác vườn x
Gỗ X
Các chất hữu cơ khác x
Khả năng phân hủy của các thành phần chất hữu cơ trong CTR
10-May-11
6
www.themegallery.com Company Logo
Thành phần chất hữu cơ Hàm lượng lignin (%VS)
Phần có khả năng phân
hủy sinh học (%VS)
Rác thực phẩm 0,4 0,82
Giấy báo 21,9 0,22
Giấy văn phòng 0,4 0,82
Carton 12,9 0,47
Rác vườn 4,1 0,72
Khả năng phân hủy sinh học của các chất hữu cơ
trong CTR đô thị dựa trên hàm lượng lignin
www.themegallery.com Company Logo
Thành phần Đơn vị, kg Khối lượng, kg % khối lượng
Thành phần dễ phân hủy sinh học 65,1 84
Thức ăn thừa 9
Giấy 34
Giấy bìa 6
Rác vườn ( phân hủy nhanh ) 16,1
Thành phần khó phân hủy sinh học 12,4 16
Vải 2
Cao su 0,5
Da 0,5
Rác vườn (phân hủy chậm) 7,4
Gỗ 2,0
Tổng cộng 77.5 100
Ví dụ
Cho một loại CTR đô thị có thành phần như ở bảng sau:
Hãy xác định thành phần khí sinh ra do phân hủy hoàn toàn loại CTR này
www.themegallery.com Company Logo
3. Sự thay đổi lượng khí theo thời gian
Ở điều kiện bình thường, tốc độ phân hủy của CTR trong BCL hợp vệ
sinh đạt đến giá trị cực đại trong 2 năm đầu tiên, sau đó giảm dần và
có thể kéo dài trong khoảng thời gian 25 năm
Tốc độ phân hủy hàng năm của các chất hữu cơ phân hủy nhanh và
chậm được biểu diễn bằng mô hình sản lượng khí hình tam giác, trong
đó giá trị sản lượng khí cực đại sẽ đạt được sau 1 năm đối với chất hữu
cơ phân hủy nhanh và sau 5 năm đối với chất hữu cơ phân hủy chậm.
Giả sử rằng sự phát sinh khí xảy ra ở cuối năm thứ nhất tính từ thời
điểm bắt đầu chôn lấp chất thải. Tổng lượng khí sinh ra từ lượng chất
thải chôn lấp của năm thứ nhất được tính theo công thức:
V(m3/kg) = 1/2 x h(m3/kg.năm) x T(năm)
Trong đó: h- giá trị sản lượng khí cực đại, m3/(kg.năm); T: thời gian để
phân hủy hoàn toàn của phần chất thải rắn hữu cơ (năm)
www.themegallery.com Company Logo
Thời gian phân
hủy (năm)
Đồ thị tam giác biểu diễn tốc độ phát sinh
khí từ rác có khả năng phân huỷ nhanh
Tố
c
độ
si
nh
k
hí
m
3 /k
g.
nă
m
0 1 2 3 4 5
x 3/4x 2/4x 1/4x
Xác định tốc độ sinh khí cực đại đối với chất hữu
cơ phân hủy nhanh
Theo phương pháp đồ thị
tam giác, lượng khí sẽ sinh
ra từ chất hữu cơ phân hủy
nhanh trong vòng 5 năm và
lượng khí sinh ra cực đại
vào cuối năm thứ nhất.
Tổng lượng khí sinh ra của rác
phân hủy nhanh, = 1/2 x Thời gian
phân hủy x Tốc độ sinh khí cực đại
Tốc độ sinh khí cực đại của rác phân hủy nhanh = 2 x Tổng
lượng khí sinh ra /Thời gian phân hủy
10-May-11
7
www.themegallery.com Company Logo
Đồ thị tam giác biểu diễn tốc độ phát sinh khí từ rác có khả
năng phân hủy chậm
Thời gian phân hủy (năm)
Tố
c đ
ộ
si
nh
k
hí
(m
3 /k
g.
nă
m
)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1/5x 2/5x 3/5x 4/5x 5/5x 9/10x 8/10x 7/10x 6/10x 5/10x 4/10x 3/10x2/10x 1/10x
Xác định tốc độ sinh khí cực đại đối với chất hữu cơ phân
hủy chậm
Theo phương pháp đồ thị tam giác, lượng khí sẽ sinh ra từ chất hữu cơ phân
hủy chậm trong vòng 15 năm và lượng khí sinh ra cực đại vào cuối năm thứ 5.
Tổng lượng khí sinh ra của rác phân hủy chậm = 1/2 x tổng thời
gian phân hủy x Tốc độ sinh khí cực đại
Tốc độ sinh khí cực đại của rác phân
hủy chậm = 2 x Tổng lượng khí sinh ra
/ tổng thời gian phân hủy
www.themegallery.com Company Logo
1. Khí bắt đầu sinh ra ở cuối năm thứ 1 kể từ khi vận hành BCL.
2. Thời gian phân hủy toàn bộ chất hữu cơ phân hủy nhanh là 5
năm.
3. Thời gian phân hủy toàn bộ chất hữu cơ phân hủy chậm là 15
năm.
4. Tốc độ phân hủy của các chất hữu cơ phân hủy nhanh và chậm
tuân theo mô hình tam giác. Sản lượng khí cao nhất xảy ra vào
cuối năm thứ 1 đối với các chất hữu cơ phân hủy nhanh và vào
năm thứ 5 đối với các chất hữu cơ phân hủy chậm.
5. Tổng lượng khí sinh ra từ các CHC phân hủy nhanh là 14m3/kg
khối lượng khô của CTR.
6. Tổng lượng khí sinh ra từ các CHC phân hủy chậm là 16m3/kg
khối lượng khô của CTR.
7. CTR đô thị tại BCL chứa 79,5 chất hữu cơ và 20,5 chất vô cơ.
Ví dụ: Tính toán lượng khí sinh ra mỗi năm cho bãi rác
có thời gian hoạt động là 5 năm
www.themegallery.com Company Logo
8. Trong 79,5% chất hữu cơ có: nhựa (7%, xem như là chất
trơ), chất hữu cơ phân hủy sinh học nhanh (60,1%), chất
hữu cơ phân hủy sinh học chậm (12,4%),. Nghĩa là theo
khối lượng khô, chất hữu cơ phân hủy sinh học nhanh
chiếm 44,8 % và chất hữu cơ phân hủy sinh học chậm
chiếm 7,3% tổng chất thải rắn tại BCL.
9. Trong chất hữu cơ phân hủy sinh học nhanh, chỉ có 75%
là có khả năng phân hủy sinh học ( vì có những có những
chất hữu cơ chứa trong túi nhựa hoặc quá khô nên không
phân hủy sinh học)
10. Trong chất hữu cơ phân hủy sinh học chậm, 50% có khả
năng phân hủy sinh học (phần còn lại không có khả năng
phân hủy vì những lý do như đối với chất hữu cơ phân
hủy sinh học chậm).
www.themegallery.com Company Logo
4. Sự di chuyển của khí sinh ra trong BCL
Áp suất bên trong BCL luôn lớn hơn áp suất khí quyển, khí sinh ra
trong BCL hợp vệ sinh sẽ thoát vào khí quyển dưới sự chi phối của
quá trình khuyếch tán và quá trình đối lưu.
Khí chuyển động từ dưới lên
Giả sử đất khô, lượng khí bay hơi qua một đơn vị diện tích bề mặt
BCL trong một đơn vị thời gian được xác định như sau:
L
CCD
N afillAtmA
)(3/4 -
=
a
NA : Flux của A, g/cm2.s
D : Hệ số khuếch tán, cm2/s.
Catm : Nồng độ của A ở bề mặt của lớp phủ BCL, g/cm3.
Cafill : Nồng độ của A ở đáy của lớp phủ BCL, g/cm3.
L : Bề dày của lớp phủ, cm
Các giá trị đặc trung đối với hệ số khuếch tán khí methane và khí CO2 lần
lượt là DCH4 = 0,2cm2/s và DCO2 = 0,13 cm2/s.
10-May-11
8
www.themegallery.com Company Logo
Khí chuyển động từ trên xuống.
Khí CO2, do khối lượng riêng lớn, nên có thể tích lũy ở đáy BCL. Nếu
lớp lót đáy BCL là lớp đất, khí CO2 có thể khuếch tán qua lớp này và
tiếp tục chuyển động xuống phía dưới cho đến khi tiếp xúc với
mạch nước ngầm. Khí CO2 dễ dàng hòa tan và phản ứng với nước
tạo thành acid cacbonic.
Phản ứng này là nguyên nhân làm giảm pH và có thể làm gia tăng
độ cứng và hàm lượng khoáng chất trong nước ngầm. Ở một nồng
độ khí CO2 xác định, phản ứng sẽ tiếp tục cho đến khi đạt được
trạng thái cân bằng như sau:
CO2 + H2O
CaCO3 + H2CO3 Ca2+ + 2HCO3-
www.themegallery.com Company Logo
III.5. Thành phần các khí chủ yếu
Thành phần % Theo thể tích khô
CH4 45 - 60
CO2 40 – 60
N2 2 – 5
O2 0,1 – 1,0
Mercaptans, hợp chất chứa lưu huỳnh… 0 – 1,0
NH3 0,1 – 1,0
H2 0 – 0,2
CO 0 – 0,2
Các khí khác 0,01 – 0,6
Tính chất Giá trị
Nhiệt độ (0F) 100 – 120
Tỷ trọng 1,02 – 1,06
www.themegallery.com Company Logo
IV. MÔ HÌNH NƯỚC RỈ RÁC
Nước rất cần cho một số quá trình hoá học và
sinh học xảy ra trong BCL để phân huỷ CTR. Mặt
khác, nước cũng có thể gây nên sự xói mòn trên
tầng đất nén
Nước rò rỉ có thể chảy vào các tầng nước ngầm
và các dòng nước sạch, từ đó gây ô nhiễm đến
nguồn nước uống.
www.themegallery.com Company Logo
1. Sự hình thành nước rò rỉ
Chủ yếu do các quá trình
Đầm nén : lượng nước tự do chứa trong CTR được tách ra
trong quá trình này.
Phân hủy sinh học : một trong những sản phẩm của quá trình
phân hủy sinh học (hiếu khí và kị khí) thành phần hữu cơ của
CTR là nước.
Nước bên ngoài : nước bên ngoài thấm vào BCL.
• Mực nước ngầm có thể dâng lên vào các ô chôn rác.
• Nước có thể rỉ vào qua các cạnh (vách) của ô chôn lấp.
• Nước từ các khu vực khác chảy qua có thể thấm xuống ô chôn lấp.
• Nước mưa rơi xuống khu vực chôn lấp CTR trước khi được phủ đất
hoặc trước khi ô chôn lấp đóng lại.
• Nước mưa rơi xuống khu vực chôn lấp CTR sau khi các ô chôn lấp
đã đầy (ô chôn lấp được đóng lại).
10-May-11
9
www.themegallery.com Company Logo
2. Thành phần của nước rò rỉ trong BCL
Nước rò rỉ sinh
ra do nước
mưa, nước bề
mặt chảy tràn,
nước tưới tiêu,
nước ngầm
ngấm vào BCL,
hoặc là