TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM - - BÀI TIỂU LUẬN Môn:Công nghệ môi trường Đề tài: “phương pháp xử lý khí thải từ bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt” Họ tên:Nguyễn Văn Tuấn Mã SV :1453061642 Lớp :L02 PHẦN A.MỞ ĐẦU Trong xu phát triển kinh tế xã hội, với vận tốc đô thị hóa ngày tăng phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp, dịch vụ, du lịch kéo theo mức sống người dân ngày cao làm nảy sinh nhiều vấn đề mới, nan giải công tác bảo vệ môi trường sức khỏe cộng đồng dân cư Lượng chất thải phát sinh từ hoạt động sinh hoạt người dân ngày nhiều hơn, đa dạng thành phần mức độ nguy hại tính chất Một phương pháp xử lý chất thải rắn coi kinh tế đầu tư chi phí vận hành xử lý chất thải rắn theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh Đây phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biển quốc gia phát triển chí nhiều quốc gia phát triển Tuy nhiên Việt Nam nhiều bãi chôn lấp chưa thiết kế xây dựng theo yêu cầu bãi chôn lấp hợp vệ sinh Các bãi không kiểm soát khí độc, mùi hôi nguồn lây nhiễm tiềm tàng cho môi trường không khí Từ vấn đề thiết em chọn đề tài “phương pháp xử lý khí thải từ bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt” PHẦN :NỘI DUNG I khí thải bãi chôn lấp khái niêm khí bãi chôn lấp Khí bãi chôn lấp (thường gọi khí “biogas” hay khí sinh học) nhiều sản phẩm sinh từ trình phân hủy sinh học thành phần hữu chất thải bãi chôn lấp Quá trình hình thành khí thải bãi chôn lấp -Quá trình hình thành khí chủ yếu từ BCL xảy qua giai đoạn: Giai đoạn 1: Giai đoạn thích nghi Quá trình phân hủy sinh học xảy điều kiện hiếu khí phần không khí bị giữ lại BCL Nguồn vi sinh vật hiếu khí kỵ khí có từ lớp đất phủ hàng ngày lớp đất phủ cuối đóng cửa BCL Bên cạnh đó, bùn từ trạm xử lý nước thải đổ bỏ BCL nước rò rỉ tuần hoàn lại BCL nguồn cung cấp vi sinh vật cần thiết để phân hủy rác thải Giai đoạn 2: Giai đoạn chuyển hóa Hàm lượng oxy BCL giảm dần điều kiện kỵ khí bắt đầu hình thành Khi môi trường BCL trở nên kỵ khí hoàn toàn, nitrate sulfate, chất đóng vai trò chất nhận điện tử phản ứng chuyển hóa sinh học, thường bị khử thành khí N2 H2S (Phương trình 1, 2, 3) 2CH3CHOHCOOH + SO4 2- → Lactate Sulfate 2CH3COOH + S2- + H2O + CO2 Acetate Sulfide (1) 4H2 + SO4 2- → S2- + 4H2O (2) S2- + 2H+ → H2S (3) Sự gia tăng mức độ kỵ khí môi trường BCL kiểm soát cách đo điện oxy hóa khử chất thải Quá trình khử nitrate sulfate xảy điện oxy hóa khử khoảng từ –50 đến –100 mV Khí CH4 tạo thành điện oxy hóa khử dao động khoảng từ – 150 đến –300 mV Khi điện oxy hóa khử tiếp tục giảm, tập hợp vi sinh vật chuyển hóa chất hữu có rác thành CH4 CO2 bắt đầu trình giai đoạn nhằm chuyển hóa chất hữu phức tạp thành acid hữu sản phẩm trung gian khác trình bày giai đoạn Ở giai đoạn 2, pH nước rò rỉ bắt đầu giảm có mặt acid hữu ảnh hưởng khí CO2 sinh BCL Giai đoạn 3: Giai đoạn acid hóa Tốc độ tạo thành acid hữu tăng nhanh Bước thứ trình giai đoạn thủy phân hợp chất cao phân tử (như lipids, polysaccharides, protein, nucleic acids,…) thành hợp chất thích hợp cho vi sinh vật Bước thứ hai trình chuyển hóa sinh học hợp chất sinh từ giai đoạn thành hợp chất trung gian có phân tử lượng thấp mà đặc trưng acetic acid, phần nhỏ acid fulvic số acid hữu khác CO2 khí chủ yếu sinh giai đoạn Một phần nhỏ khí H2 hình thành giai đoạn Giai đoạn Giai đoạn methane hóa Các acid hữu hình thành chuyển hóa thành CH4 CO2 Giai đoạn 5: Giai đoạn phân hủy hoàn toàn Giai đoạn xảy sau chất hữu có khả phân hủy sinh học sẵn có chuyển hóa hoàn toàn thành CH4 CO2 giai đoạn Khi lượng ẩm tiếp tục thấm vào phần chất thải thêm vào, trìnhchuyển hóa lại tiếp tục xảy Tốc độ sinh khí giảm đáng kể giai đoạn hầu hết chất dinh dưỡng sẵn có bị rửa trôi theo nước rò rỉ giai đoạn trước chất lại hầu hết chất có khả phân hủy chậm Khí chủ yếu sinh giai đoạn khí CH4 CO2 Bên cạnh đó, trình xử lý nước rò rỉ sinh từ bãi chôn lấp phát sinh lượng lớn khí CH4, hệ thống thu gom xử lý lượng khí phát sinh tham gia tác động đến môi trường Thêm vào đó, có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến sản lượng tốc độ sinh khí bãi chôn lấp Một số nhân tố bao gồm: – Thành phần cấu tạo chất thải (tức là: nồng độ cacbon, chất dinh dưỡng chất gây ức chế) độ ẩm – Mức độ xử lý sơ (như cắt giảm kích thước, tái chế, sản xuất compost, đóng ép thành kiện) – Kiểu mức độ đầm nén, phương pháp vận hành chôn lấp, loại độ dày lớp vật liệu che phủ – Khối lượng chất thải, hình dạng hình học, tính chất địa chất thủy văn cấu tạo đất vị trí bãi chôn lấp – Điều kiện khí hậu thời tiết (nhiệt độ, lượng mưa, bay hơi, cách ly) – – Theo thông tin thực nghiệm, kết luận sau: Nồng độ cacbon chất thải rắn đô thị biến đổi từ 325 đến 350 kg/tấn (tính theo khối lượng khô) Số lượng cacbon phân hủy khoảng từ 56% đến 70% – Dựa kết loạt thí nghiệm tiến hành tác giả theo số số liệu khác, sản lượng khí bãi chôn lấp tối đa theo lý thuyết 300 m3/tấn chất thải đô thị (tính theo khối lượng ướt) II Xử lý khí bãi chôn lấp 1.Các phương án giảm thiểu phát thải ngăn ngừa ô nhiễm Cách tốt để giảm thiểu phát thải khí BCL giảm thiểu hàm lượng cacbon có chất thải cách ngăn giảm việc đổ thải chất có thành phần hữu vào bãi chôn lấp Sử dụng lò đốt chất thải rắn đô thị, phương pháp khí hoá, tách chọn lọc xử lý phần có chứa cacbon hữu phân huỷ Tuy nhiên Việt nam chưa có hệ thống lò đốt cho chất thải rắn sinh hoạt Việc phân loại rác thải Việt Nam chưa thể thực thiếu phương tiện vận chuyển có hệ thống phân tách rác Một phương án khác cải tiến khả ôxi hoá lớp phủ bề mặt BCL Vi khuẩn lớp bề mặt chuyển mêtan thành khí cacbon dioxit Theo cách kết giảm khoảng 10 – 20% lượng thải mêtan Một chất thải hữu đổ thải, khí BCL hình thành cần phải có chi phí định cho việc giảm thiểu phát thải khí BCL Cần thiết lập hệ thống kiểm soát thu hồi khí BCL Phân ô đổ rác bãi chôn lấp vừa nhỏ đủ để chứa lượng rác ngày che phủ kịp thời ngăn chặn khí ô nhiễm mùi hôi thoát môi trường xung quanh Hệ thống thu khí nước rò rỉ thực theo ô để kịp xây dựng kịp xử lý Việc xây dựng hố chôn lấp riêng biệt cách hiệu để thu hồi khí BCL: hiệu cao kết hợp với chi phí thấp Khi ô ngăn không khả chứa không phép chứa, sử dụng phương pháp thu hồi theo bề mặt giải pháp hiệu cao, mặt dù chi phí lớn Thiết lập hệ thống thu hồi nước rò rỉ kín từ bãi chôn lấp đưa hệ thống xử lý nước rò rỉ để tránh tình trạng nước rò rỉ thoát môi trường gây ô nhiễm Cùng lúc thiết lập hệ thống thu khí kín từ hệ thống xử lý kỵ khí nước rò rỉ để tránh tình trạng khí sinh gây ô nhiễm môi trường không khí Khí thu trực tiếp từ BCL gián tiếp từ hệ thống xử lý nước rò rỉ sử dụng tập trung để sản xuất lượng đốt điều kiện kiểm soát để tránh thải thành phần độc hại vào không khí Phương pháp thu hồi khí để sản xuất lượng Bãi chôn lấp Hệ thống thu hồi khí bãi chôn lấp Quạt gió Máy phát điện Sơ đồ quy trình sử lý khí bái chôn lấp Việc thu hồi khí thiết kế bãi chôn lấp cho khí di chuyển bên kiểm soát thu gom Khí thu gom sử dụng trực tiếp nhiên liệu có giá trị nhiệt lượng thấp xử lý (tinh lọc) để tạo thành nhiên liệu có giá trị nhiệt lượng cao Việc thu gom khí thực cách thiết kế kết hợp giếng thu khí đặt khoảng cách tính toán vùng có tính thấm cao cho phép khí di chuyển vào điểm thu gom Điều thực cách lắp đặt ống thoát khí (được đục lỗ) bên bãi chôn lấp bên vỏ bọc ống thu khí bọc sỏi, sử dụng mương thu khí đổ đầy sỏi Khí dẫn thoát khỏi bãi chôn lấp hệ thống ống dẫn đầu thu để vận chuyển khí quạt gió (bơm tạo lực hút chân không) để hút khí từ bãi chôn lấp lên đầu thu Giếng thu khí bãi chôn lấm Hệ thống thu gom khí bảo đảm chức nhờ việc sử dụng quạt gió Quạt gió phải vận hành cho phần chân không tạo đầu thu hệ thống thu gom khí hút khỏi bãi chôn lấp Mặc dù số khí di chuyển cách tự nhiên (không cần quạt hút) vào giếng thu khí nhờ áp suất bên bãi chôn lấp tương đối cao, tốc độ di chuyển chúng thấp, không đảm bảo thực chức thu gom mức Quạt gió vừa làm gia tăng lưu lượng khí hút khỏi bãi chôn lấp vừa mở rộng diện tích phục vụ hiệu giếng thu khí bãi chôn lấp Những giếng thu khí giếng bọc có đừng kính từ 0.66-1 m kéo dài xuống tận đáy bãi chôn lấp, Những vỏ bọc đục lỗ phần tiếp xúc trực tiếp với rác, vỏ bọc phải nối lồng vào đoạn ống cho mối nối giữ nguyên vẹn cho dù bãi chôn lấp có tính chất sụt lún không đồng đáng kể Trong trình xây dựng giếng thu khí, xung quanh ống thu gom khí bọc sỏi Lớp sỏi bọc (hoặc vật liệu thay dạng hạt thô) đóng vai trò lớp thu gom khí có tính thấm cao, mà nhờ đó, khí thu gom vào ống thu gom Trên đỉnh lớp sỏi phủ chặt kín lớp đất đầm chặt để ngăn cản xâm nhập không khí từ bên vào giếng Khí bên xâm nhập vào giếng thu khí (hay vào phần bãi chôn lấp) làm loãng khí thu gom làm giảm giá trị nhiệt lượng làm cho trình tinh lọc khí trở nên phức tạp Trong trường hợp khí thu gom bị làm loãng, N2 thành phần khí có nồng độ gia tăng chất lượng khí bị hạ thấp Khi có diện ôxy không khí xâm nhập vào vấn đề nghiêm trọng Ôxy gây ức chế hoạt động vi sinh vật hình thành metan Quan trọng hơn, nồng độ ôxy gia tăng đến tỉ lệ định so với nồng độ mêtan có khả gây nổ Bố trí giếng thu khí xếp theo khả thu khí giếng thu khí, theo đặc trưng lớp đất che phủ hướng di chuyển dự kiến khí bãi chôn lấp Diện tích phục vụ giếng thu khí (nghĩa phần diện tích chôn lấp bị ảnh hưởng giếng thu khí) phụ thuộc vào tốc độ hút khí Để tránh tích luỹ khí bãi chôn lấp, số khu dân cư dựa vào điều kiện địa phương để điều chỉnh thiết kế giếng thu khí phù hợp Hệ thống thu gom khí bãi chôn lấp Hệ thông thu gom khí bái chôn lấp phương pháp tương đối rẻ lại sử dụng khí bã chôn lấp sản xuất lượng đem lại hiệu kinh tế Ngoài ra, ta áp dung thêm phương pháp số phương phap khác để tăng hiệu xử lý khí PHẦN C KẾT LUẬN Khí bãi chôn lấp nhiêu nguyên nhân gây ô nhiễm môi trười bãi chôn lấp rắc thải sinh hoạt Để hạn chế ô nhiêm môi trường ta cần tiến hành song song phhuwng pháp xử lú nguôn ô nhiễm Phương pháp thu hồi khí để sản xuất lượng phương pháp xử lý khí bãi chôn lấp  ... đề tài phương pháp xử lý khí thải từ bãi chôn lấp rác thải sinh hoạt PHẦN :NỘI DUNG I khí thải bãi chôn lấp khái niêm khí bãi chôn lấp Khí bãi chôn lấp (thường gọi khí “biogas” hay khí sinh học)... nguy hại tính chất Một phương pháp xử lý chất thải rắn coi kinh tế đầu tư chi phí vận hành xử lý chất thải rắn theo phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh Đây phương pháp xử lý chất thải rắn phổ biển quốc... phân hủy chậm Khí chủ yếu sinh giai đoạn khí CH4 CO2 Bên cạnh đó, trình xử lý nước rò rỉ sinh từ bãi chôn lấp phát sinh lượng lớn khí CH4, hệ thống thu gom xử lý lượng khí phát sinh tham gia