Tài liệu đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước rỉ rác tại khu liên hợp xử lý chất thải rắn nam bình dương và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý .

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC TẠI KHU LIÊN HỢP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NAM BÌNH DƯƠNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ Ngành: MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Trương Thanh Cảnh Sinh viên thực hiện MSSV: 0951080038 : Nguyễn Thanh Kiều Lớp: 09DMT1 TP. Hồ Chí Minh, 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hỗ trợ của giáo viên hướng dẫn là PGS.TS. Trương Thanh Cảnh. Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tôi thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác và cũng được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, cũng như kết quả luận văn của mình. TP. Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 07 năm 2013 Nguyễn Thanh Kiều i LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi những lời cảm ơn chân thành và trân trọng nhất để thể hiện lòng biết ơn của mình đến những người đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này cũng như trong suốt quá trình học tập. Lời cảm ơn đầu tiên tôi xin dành cho gia đình của tôi, những người đã luôn ủng hộ, chăm lo và là nguồn động viên to lớn nhất cho tôi trong suốt khoảng thời gian vừa qua. Tiếp theo tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô, những người đã tận tình giảng dạy, truyền đạt và trang bị cho tôi những kiến thức chuyên môn quý báu và thiết thực cho công việc mai sau. Em xin chân thành cảm ơn thầy Trương Thanh Cảnh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Ngoài ra, tôi xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị trong Nhà Máy Xử Lý Nước Rỉ Rác tại Khu Liên Hợp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi được tiếp xúc và học tập thực tế tại nhà máy. Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến chị Nguyễn Thị Lý, chị Mai Phương Anh, chị Cổ Kim Tuyếnđã luôn nhắc nhở, nhiệt tình giúp đỡ và trao dồi nhiều kiến thức chuyên môn cho tôi trong thời gian thực hiện luận văn này. Trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn, mặc dù đã cố gắng nhưng tôi cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự góp ý tận tình và sự thông cảm của tất cả mọi người. Một lần nữa, tôi xin chân thành cám ơn tất cả mọi người. TP. Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 07 năm 2013 Nguyễn Thanh Kiều ii TÓM TẮT Nước rò rỉ tại các bãi rác là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm, không khí và đất hiện nay. Do đó, việc nghiên cứu nhằm đưa ra các công nghệ xử lý nước rỉ rác được xem là vấn đề cấp bách và quan trọng cho Thế Giới cũng như tại Việt Nam. Với công nghệ tháp Striping, sinh học SBR và oxy hóa bậc cao Fenton có thể là công nghệ thích hợp để giải quyết vấn đề trên. Công nghệ này đã và đang sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên Thế Giới và Việt Nam do có nhiều ưu điểm. Nghiên cứu này được tiến hành dựa trên hệ thống xử lý nước rỉ rác của KLH Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương theo công nghệ với ba công trình chính: tháp Striping, sinh học SBR, oxy hóa bậc cao Fenton. Thông qua việc đánh giá hiệu quả xử lý, quy trình vận hành và công tác bão dưỡng của hệ thống hiện hữu. Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả xử lý của hệ thống cao đối với các chỉ tiêu như COD (97,91%), BOD 5 (97,66%), Photpho tổng (99,17%), Ammonia (99,66%), Nito tổng (96,41%). Nước thải sau xử lý đạt QCVN 25:2009 – BTNMT cột A, nhưng tại dòng ra nồng độ Nito tổng đôi khi chưa đạt yêu cầu mong muốn, còn nồng độ Clcao. Từ nghiên cứu này có thể rút ra được khả năng cho việc ứng dụng thành công công nghệ tháp Striping, sinh học SBR và oxy hóa bậc cao Fenton trong vấn đề xử lý nước rỉ rác tại các bãi rác. Nhưng bên cạnh đó cũng cần có những nghiên cứu chuyên sâu cần được thực hiện nhằm nâng cao điều kiện vận hành của hệ thống và hiệu quả xử lý đối với các loại nước thải khác nhau ngày càng tốt hơn. Từ khóa:công nghệ sinh học SBR, Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương, nước rỉ rác, oxy hóa bậc cao, rác thải. iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN.......................................................................................................................ii TÓM TẮT ............................................................................................................................iii MỤC LỤC............................................................................................................................ iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................vii DANH MỤC BẢNG..........................................................................................................viii DANH MỤC HÌNH.............................................................................................................. x CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG ................................................................................. 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài: .......................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài:................................................................................................... 2 1.3. Nội dung nghiên cứu:................................................................................................ 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu: ........................................................................................ 2 1.5. Kết cấu của báo cáo: ................................................................................................. 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RỈ RÁC VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC .............................................................................................................. 6 2.1. Tổng quan về nước rỉ rác: ........................................................................................ 6 2.1.1. Định nghĩa: ..................................................................................................... 6 2.1.2. Nguồn gốc: ...................................................................................................... 6 2.1.3. Thành phần và tính chất nước thải: .............................................................. 7 2.1.4. Tác động nguy hại của nước rỉ rác đến môi trường: .................................. 15 2.2. Các công nghệ xử lý nước rỉ rác hiện nay: ........................................................... 17 2.2.1. Ưu điểm của các phương pháp: ................................................................... 22 2.2.2. Nhược điểm của các phương pháp: ............................................................. 22 2.3. Một số công nghệ xử lý nước rỉ rác được áp dụng trong và ngoài nước: .......... 23 2.3.1. Công nghệ xử lý nước rỉ rác nước ngoài: ................................................... 23 2.3.1.1. Bãi chôn lấp Buckden South: ..................................................................... 23 2.3.1.2. Quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác BCL Sudokwon Hàn Quốc: .......... 24 2.3.1.3. Đức: Quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác các bãi chôn lấp ở miền Bắc nước .................................................................................................................... 26 2.3.2. Công nghệ xử lý nước rỉ rác trong nước:.................................................... 28 iv 2.3.2.1. Quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác BCL Đông Thạnh: ........................ 28 2.3.2.2. Công nghệ xử lý nước rỉ rác BCL Phước Hiệp: ........................................ 28 2.3.2.3. Công nghệ xử lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp Gò Cát: .............................. 29 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC TẠI KHU LIÊN HỢP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN ................................................................. 31 NAM BÌNH DƯƠNG......................................................................................................... 31 3.1. Hiện trạng rác thải tại KLH Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương: ........... 31 3.2. Hiện trạng nước rỉ rác tại nhà máy: ..................................................................... 32 3.2.1. Nguồn phát thải: ........................................................................................... 32 3.2.2. Lưu lượng, thành phần và đặc tính nước rỉ rác: ........................................ 32 3.2.3. Hệ thống thu gom và xử lý: .......................................................................... 33 3.3. Đánh giá hệ thống xử lý nước rỉ rác tại KLH Xử Lý Chất Thải Rắn Nam BìnhDương: ........................................................................................................................ 34 3.3.1. Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống:....................................................................... 34 3.3.2. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước rỉ rác tại KLH: ................................ 35 3.3.3. Các công trình đơn vị của hệ thống xử lý nước rỉ rác: ............................... 40 3.4. 3.3.3.1. Hố thu gom nước rỉ rác:............................................................................. 40 3.3.3.2. Bể trộn vôi (A–02):..................................................................................... 40 3.3.3.3. Bể điều hòa (A–03): ................................................................................... 41 3.2.3.4. Bể lắng vôi (A–04): .................................................................................... 41 3.3.3.5. Hệ thống Striping 2 bậc (A–05→A–06):.................................................... 41 3.3.3.6. Bể khử Canxi (B–01):................................................................................. 42 3.3.3.7. Hệ thống sinh học SBR (B–02→B–03): ..................................................... 43 3.3.3.8. Bể xử lý hóa lý (B–05): .............................................................................. 45 3.3.3.9. Oxy hóa bằng Fenton 2 bậc (C-01→C-02→C-03→C-04→C-05): .......... 45 3.3.3.10. Bể lắng thứ cấp (C-06): ............................................................................. 46 3.3.3.11. Bể lọc cát (C-08): ....................................................................................... 47 3.3.3.12. Bể khử trùng (C-07): .................................................................................. 47 3.3.3.13. Hồ hoàn thiện:............................................................................................ 48 3.3.3.14. Bể chứa bùn (B-04): ................................................................................... 48 Đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước rỉ rác tại KLH: ..................... 50 3.4.1. Đánh giá hiệu quả xử lý tại cụm tiền xử lý: ................................................ 50 v 3.4.2. Đánh giá hiệu quả xử lý Nito của tháp Striping: ........................................ 54 3.4.3. Đánh giá hiệu quả xử lý của bể sinh học SBR:........................................... 57 3.4.4. Đánh giá hiệu quả xử lý của bể xử lý hóa lý:.............................................. 65 3.4.5. Đánh giá hiệu quả xử lý của cụm oxy hóa Fenton 2 bậc: .......................... 67 3.4.6. Đánh giá hiệu quả xử lý tại các hồ sinh học:.............................................. 69 Đánh giá quá trình vận hành hệ thống: ............................................................. 75 3.5. 3.5.1. Cụm tiền xử lý:.............................................................................................. 75 3.5.2. Tháp Striping và bể khử Canxi: ................................................................... 76 3.5.3. Cụm xử lý sinh học SBR: ............................................................................. 76 3.5.4. Cụm xử lý hóa lý, Fenton 2 bậc và bể lọc:................................................... 79 3.6. Đánh giá công tác bão dưỡng: ............................................................................... 80 3.6.1. Bơm nước thải và bơm bùn: ......................................................................... 80 3.6.2. Máy tách rác:................................................................................................. 81 3.6.3. Quạt cấp khí cho tháp Striping: ................................................................... 82 3.6.4. Bơm định lượng hóa chất:............................................................................ 82 3.6.5. Máy thổi khí: ................................................................................................. 82 3.6.6. Thiết bị khuấy trộn: ...................................................................................... 82 3.7. Ưu điểm và tồn tại của hệ thống xử lý: ................................................................. 83 3.7.1. Ưu điểm: ........................................................................................................ 83 3.7.2. Các vấn đề tồn tại:......................................................................................... 84 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CẤP ĐỂ TĂNG CƯỜNG HIỆU SUẤT XỬ LÝ VÀ QUY TRÌNH VẬN HÀNH ................................................................ 86 4.1. Nâng cấp hệ thống kỹ thuật : ................................................................................. 86 4.2. Giải quyết các vấn đề phát sinh trong quá trình vận hành: ............................... 92 4.3. Tăng cường công tác bảo dưỡng: .......................................................................... 93 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................. 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 96 PHỤ LỤC.............................................................................................................................. 1 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxy sinh hóa (Biological Oxygen Demand) BTNMT Bộ Tài Nguyên Môi Trường COD Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) DO Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen) F/M Tỷ lệ thức ăn (hay chất thải) trên một đơn vị vi sinh vật trong bể SBR HRT Thời gian lưu nước (Hydraulic Retention Time) KLH Khu Liên Hợp MLSS Chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp bùn và nước thải (Mixed Liquor Susoended Solids) QCVN Quy chuẩn Việt Nam TDS Tổng chất rắn hòa tan (Total Dissolved Solid) SBR Bể sinh học từng mẻ SRT Thời gian lưu bùn (Sludge retentin time) SS Chất rắn lơ lửng (Suspended Solid) SVI Chỉ số thể tích lắng của bùn (Sludge volume index) VSS Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (Volatile suspended solids) vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong thành phần nước rác tại nhà máy xử lý nước rỉ rác ..................................................................................................... 4 Bảng 2.1: Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rỉ rác của bãi chôn lấp mới và lâu năm ....................................................................................................... 10 Bảng 2.2: Thành phần nước rỉ rác tại bãi rác Gò Cát............................................... 11 Bảng 2.3: Tính chất nước rỉ rác tại bãi rác Phước Hiệp .......................................... 13 Bảng 2.4: Thành phần nước rỉ rác Đông Thạnh vào các mùa khác nhau .............. 14 Bảng 2.5: Các phương pháp xử lý nước rỉ rác .......................................................... 18 Bảng 3.1: Thành phần và tính chất nước thải đầu vào theo thiết kế và phân tích được tại KLH Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương ......................................... 33 Bảng 3.2: Nồng độ tối đa cho phép các thông số trong nước thải của bãi chôn lấp chất thải rắn theo QCVN 25: 2009 – BTNMT cột A ............................................... 34 Bảng 3.3: Kích thước các bể tại hệ thống xử lý nước rỉ rác.................................... 48 Bảng 3.4: Kết quả đo pH tại cụm tiền xử lý.............................................................. 49 Bảng 3.5: Kết quả phân tích chỉ tiêu COD tại cụm tiền xử lý ................................ 50 Bảng 3.6: Kết quả phân tích chỉ tiêu Ammonia tại cụm tiền xử lý ........................ 51 Bảng 3.7: Kết quả phân tích chỉ tiêu Nitotổng tại cụm tiền xử lý .......................... 52 Bảng 3.8: Kết quả phân tích chỉ tiêu Ammonia tại tháp Striping........................... 53 Bảng 3.9: Kết quả phân tích chỉ tiêu Nito tổng tại tháp Striping ........................... 55 Bảng 3.10: Kết quả đo pH tại SBR ............................................................................ 56 Bảng 3.11: Kết quả phân tích chỉ tiêu MLSS tại SBR............................................. 57 Bảng 3.12: Kết quả phân tích chỉ tiêu COD tại SBR ............................................... 58 Bảng 3.13: Kết quả phân tích chỉ tiêu BOD 5 tại SBR ............................................. 59 Bảng 3.14: Kết quả phân tích chỉ tiêu Ammonia tại SBR....................................... 60 Bảng 3.15: Kết quả phân tích chỉ tiêu Nitrit và Nitrat tại SBR .............................. 61 Bảng 3.16: Kết quả phân tích chỉ tiêu Nito tổng tại SBR........................................ 62 Bảng 3.17: Kết quả phân tích chỉ tiêu Photpho tổng tại SBR ................................. 63 viii Bảng 3.18: Kết quả đo pH tại bể xử lý hóa lý........................................................... 64 Bảng 3.19: Kết quả phân tích chỉ tiêu COD.............................................................. 65 Bảng 3.20: Kết quả đo pH tại cụm Fenton 2 bậc...................................................... 67 Bảng 3.21: Kết quả phân tích chỉ tiêu COD tại cụm Fenton 2 bậc: ....................... 68 Bảng 3.22: Kết quả phân tích chỉ tiêu COD tại các hồ sinh học ............................ 69 Bảng 3.23: Kết quả phân tích chỉ tiêu BOD 5 tại các hồ sinh học .......................... 70 Bảng 3.24: Kết quả phân tích chỉ tiêu Nitotổng tại các hồ sinh học ...................... 71 Bảng 3.25: Kết quả phân tích chỉ tiêu độ mặn tại các hồ sinh học......................... 72 Bảng 3.26: Kết quả phân tích chỉ tiêu của nước rỉ rác dòng vào, dòng ra của hệ thống và QCVN 25:2009 ............................................................................................. 73 Bảng 3.27: Danh sách bơm sử dụng cho hệ thống xử lý nước rỉ rác tại KLH ......................................................................................................................................... 79 Bảng 4.1: So sánh phản ứng Fenton đồng thể và Fenton dị thể dưới những miêu tả khác ................................................................................................................................ 88 ix DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Sự hình thành nước rỉ rác ............................................................................. 7 Hình 2.2: Phân giải kỵ khí các chất thải sinh học (Biowastes)................................. 8 Hình 2.3: Sơ đồcông nghệ hệ thống xử lý nước rò rỉ bãi chôn lấp Buckden South. ......................................................................................................................................... 24 Hình 2.4: Công nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Sudokwon Hàn Quốc ................. 25 Hình 2.5: Quy trình xử lý nước rỉ rác của bãi rác ở Đức......................................... 27 Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ xử lý nước rỉ rác BCL Đông Thạnh............................ 28 Hình 2.7: Quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác ở nhà máy xử lý nước rỉ rác Phước Hiệp ................................................................................................................................ 29 Hình 2.8: Sơ đồ hệ thống xử lý nước rỉ rác Gò Cát ................................................. 30 Hình 3.1: Hình ảnh khu xử lý nước rỉ rác tại KLH .................................................. 35 Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước rỉ rác tại KLH Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương ................................................................................................. 37 Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện pH tại cụm tiền xử lý..................................................... 50 Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý COD tại cụm tiền xử lý ....................... 51 Hình 3.5: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý Ammonia tại cụm tiền xử lý............... 52 Hình 3.6: Biều đồ thể hiện hiệu quả xử lý tổng Nito tại cụm tiền xử lý ............... 53 Hình 3.7: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý Ammonia tại tháp Striping ................. 54 Hình 3.8: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý tổng Nito tại tháp Striping .................. 55 Hình 3.9: Biều đồ thể hiện pH tại SBR...................................................................... 56 Hình 3.10: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp bùn và nước thải tại bể SBR ...................................................................................................................... 57 Hình 3.11: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý COD tại SBR...................................... 58 Hình 3.12: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý BOD 5 tại SBR .................................... 59 Hình 3.13: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý Ammonia tại SBR ............................. 60 Hình 3.14: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu Nitrit dòng vào và dòng ra tại SBR ............. 61 Hình 3.15: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu Nitrat dòng vào và dòng ra tại SBR ............ 62 x Hình 3.16: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý Nito tổng tại SBR .............................. 63 Hình 3.17: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý Photphotổng tại SBR......................... 64 Hình 3.18: Biểu đồ thể hiện pH tại bể xử lý hóa lý.................................................. 65 Hình 3.19: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý COD tại bể xử lý hóa lý .................... 66 Hình 3.20: Biểu đồ thể hiện pH tại cụm Fenton 2 bậc............................................. 67 Hình 3.21: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý COD tại cụm Fenton 2 bậc ............... 68 Hình 3.22: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu COD tại các hồ sinh học ............................... 69 Hình 3.23: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu BOD 5 tại các hồ sinh học ............................. 70 Hình 3.24: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu tổng Nito tại các hồ sinh học........................ 71 Hình 3.25: Biểu đồ thể hiện chỉ tiêu độ măn tại các hồ sinh học ........................... 72 Hình 4.1: Hình dạng bể trộn vôi sau khi thay đổi .................................................. 86 xi Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Tính cấp thiết của đề tài: Trong những năm gần đây, tốc độ phát triển kinh tế Bình Dương rất nhanh, các khu công nghiệp, khu dân cư mọc lên ngày càng nhiều. Bình Dương hiện có 28 KCN và cụm KCN tập trung có tổng diện tích hơn 8700 ha với 1200 doanh nghiệptrong và ngoài nước. Bên cạnh sự gia tăng của mức sống công nghiệp cùng với tốc độ đô thị hóa tạo ra những vấn đề ô nhiễm môi trường đến mức báo động càng có chiều hướng gia tăng, đặc biệt là vấn đề rác thải công nghiệp và sinh hoạt. Một lượng lớn rác thải đô thị và công nghiệp tạo ra hằng ngày đã và đang tạo gây sức ép nặng nề cho các bãi chôn lấp. Chính sự quá tải trong một thời gian dài như vậy đã trực tiếp gây nên những vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng từ các bãi chôn lấp cần phải giải quyết kịp thời như là mùi hôi thối, côn trùng, khí thải và đặc biệt là lượng nước rỉ rác với hàm lượng ô nhiễm chất hữu cơ cao phát sinh ngày càng tăng. Hiện nay, Khu Liên HợpXử Lý Chất Thải Nam Bình Dương tiếp nhận xử lý hơn 700 tấn rác mỗi ngày từ 4 huyện thị: Thành phố Thủ Dầu Một, huyện Thuận An, huyện Dĩ An, huyện Bến Cát và các khu công nghiệp. Trong đó trên 600 tấn rác sinh hoạt mỗi ngày và xử lý rác chủ yếu là chôn lấp. Do đó lượng nước rỉ rác phát sinh bình quân 300 m3/ngày từ các nguồn chôn lấp rác, lẫn lượng nước mưa, từ trạm rửa xe, bùn sau xử lý từ hệ thống xử lý nước thải công nghiệp. Nhà máy xử lý nước rỉ rác của Khu Liên Hợp được đầu tư với công nghệ khá hiện đại đã đi vào hoạt động tháng 9 năm 2009 đến nay góp phần đáng kể giải quyết một lượng lớn nước rỉ rác còn tồn động trong thời gian vừa qua và góp phần bảo vệ môi trường khu vực. Tuy nhiên, do lượng nước rỉ rác có thành phần, tính chất phức tạp, mức độ ô nhiễm hay thay đổi, do vậy rất khó để duy trì mức độ ổn định của quy trình công nghệ xử lý hiện hữu cũng như chi phí vận hành hệ thống xử lý không ngừng tăng cao. Xuất phát từ những nhận thức trên em quyết định chọn đề tài : “Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn SVTH: Nguyễn Thanh Kiều 1 Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý Nam Bình Dương và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý ” được thực hiện thông qua việc đánh giá hiệu suất xử lý, quy trình vận hành, chế độ bảo dưỡng của hệ thống hiện nay. Với đề tài này, em hy vọng có thể góp phần nào đó vào việc bảo vệ môi trường nước, đồng thời cũng giúp em tích lũy thêm kiến thức sau này có thể áp dụng cho những công trình tương tự khác. 1.2. - Mục tiêu của đề tài: Đánh giá hiệu suất xử lý, quy trình vận hành và chế độ bảo dưỡng của hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp - Đề xuất các phương án nhằm nâng cao hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước rỉ rác 1.3. - Nội dung nghiên cứu: Khảo sát nước rỉ rác tại hệ thống xử lý nước rỉ rác của Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương. • Các nguồn phát thải • Tải trọng, lưu lượng, thành phần và tính chất của nước rỉ rác • Hệ thống thu gom và xử lý nước rỉ rác - Khảo sát hoạt động hệ thống và đánh giá hiệu quả xử lý nước rỉ rác của hệ thống thông qua: • Sơ đồ công nghệ và cấu tạo của hệ thống xử lý nước rỉ rác • Quy trình vận hành và cơ chế bảo dưỡng • Hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm: ở từng công đoạn, toàn bộ hệ thống - Đề xuất các giải pháp nâng cấp hệ thống, nâng cao hiệu suất xử lý và hiệu quả về mặt kinh tế, kỹ thuật vận hành, bảo dưỡng hệ thống. 1.4. Phương pháp nghiên cứu: a) Phương pháp điều tra thu thập thông tin: - Khảo sát và thực tập thực tế tìm hiểu về quy trình công nghệ xử lý nước rỉ rác tại KLH. - Thu thập các số liệu về chỉ tiêu trong thành phần nước rác. SVTH: Nguyễn Thanh Kiều 2 Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý - Tìm hiểu nguồn số liệu về quản lý môi trường tại nhà máy xử lý nước rỉ rác và tại KLH Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương. - Tìm hiểu các bài báo cáo, tài liệu và các nghiên cứu về công nghệ xử lý nước rỉ rác hiện nay. b) Phương pháp đánh giá hệ thống công nghệ: - Nghiên cứu hệ thống công nghệ của nhà máy xử lý, phân tích hoạt động của nhà máy về mặt lý thuyết và đánh giá thực tế về hiệu quả xử lý, quy trình vận hành và bảo dưỡng hệ thống, so sánh nước thải đầu ra theo QCVN 25:2009 – BTNMT. - Phát hiện ra những vấn đề tồn tại làm giảm hiệu quả xử lý để đưa ra các giải pháp thông qua việc đánh giá các mặt: • Kỹ thuật (hiệu quả xử lý) • Kinh tế (giá thành, chi phí bảo dưỡng, vận hành) • Vận hành • Bảo dưỡng c) Phương pháp lấy mẫu và phân tích: - Lấy mẫu: vị trí lấy mẫu nước rỉ rác nhằm đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống: • Mẫu dòng vào và dòng ra: được lấy trước khi vào bể trộn vôi và trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. • Mẫu ở từng công đoạn: được lấy tại các bể của từng công đoạn của hệ thống. Lấy mẫu và bảo quản mẫu trong tủ lạnh trước khi đem đi phân tích dựa vào QCVN 25: 2009 – BTNMT. Mẫu được lấy vào 9 giờ sáng sau khi kiểm tra hoạt động của hệ thống. Mỗi lần lấy mẫu tại đầu vào, đầu ra và các công trình đơn vị. Các chỉ tiêu COD, BOD 5 , N t , N – NH 3 , P t , Cl-đều được đem đi phân tích 6 lần/ tháng, còn pH được đo 8 lần/tháng. - Phân tích mẫu: Mẫu lấy vể từ hệ thống sẽ tiến hành bảo quản và phân tích tại phòng thí nghiệm củanhà máy xử lý nước rỉ rác. SVTH: Nguyễn Thanh Kiều 3 Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý Bảng 1.1: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu trong thành phần nước rác tại nhà máy xử lý nước rỉ rác STT Chỉ tiêu 1 pH 2 BOD 5 3 COD 4 Chất rắn lơ lừng (SS) Phương pháp Sử dụng máy đo pH Phương pháp đo DO bằng máy đo DO Phương pháp oxy hóa sử dụng K 2 Cr 2 O 7 trong môi trường axit mạnh (axit sunfuric đậm đặc) Phương pháp sấy ở nhiệt độ 103 – 1050C Nồng độ chất rắn lơ 5 lửng trong hỗn hợp bùn Phương pháp sấy ở nhiệt độ 103 – 1050C và nước thài (MLSS) 6 Photpho tổng Sử dụng máy so màu 7 Nitrit (N – NO 2 ) Sử dụng máy so màu 8 Nitrat (N – NO 3 ) Sử dụng máy so màu 9 Ammonia (N – NH 3 ) Sử dụng máy so màu 10 Nito tổng Sử dụng máy so màu 11 Cl- SVTH: Nguyễn Thanh Kiều Phương pháp chuẩn độ bằng dung dịch AgNO 3 4 Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý d) Phương pháp bổ sung và nâng cấp hệ thống xử lý: Trên cơ sở đánh giá hệ thống hiện tại và các vấn đề tồn tại được phát hiện, thiết kế bổ sung nhằm nâng cấp hệ thống theo các tiêu chí sau: • Giảm giá thành vận hành, bảo dưỡng. • Tăng cường hiệu quả xử lý. e) Phương pháp xử lý số liệu: Sau quá trình phân tích thì tất cả các số liệu thu thập đều được lưu trữ, xử lý và thống kê bằng cách dùng phần mềm Microsoft Excel 2010. 1.5. Kết cấu của báo cáo: Chương 1: Giới thiệu chung. Chương 2: Tổng quan về nước rỉ rác và một số phương pháp xử lý rỉ rác. Chương 3: Đánh giá hiện trạng của hệthống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương. Chương 4:Đề xuất các giải pháp nâng cấp để tăng cường hiệu suất xử lý và quy trình vận hành. Chương 5: Kết luận chung.. SVTH: Nguyễn Thanh Kiều 5 Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC RỈ RÁC VÀ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC 2.1. Tổng quan về nước rỉ rác: 2.1.1. Định nghĩa: Nước rỉ rác là lượng chất lỏng tách ra từ các bãi rác đi vảo môi trường xung quanh mang theo nhiều thành phần ô nhiễm. 2.1.2. Nguồn gốc: Các nguồn gốc chính phát sinh nước rò rỉ từ bãi chôn lấp: - Nước đi vào từ phía trên chủ yếu là nước mưa thấm xuyên qua lớp vật liệu bao phủ. - Độ ẩm của chất thải: gồm độ ẩm của bản thân chất rắn và độ ẩm hấp thụ từ khí quyển hay nước mưa khí chứa trong các container. Vào mùa khô, độ ẩm có thể bị mất đi tùy thuộc vào điều kiện lưu trữ. - Độ ẩm trong đất bao phủ bề mặt. Phụ thuộc vào loại đất bao phủ và mùa trong năm. Đất sét có độ giữ nước 6 – 12% và đất mùn sét là 23 – 31%. - Nước tiêu thụ cho các phản ứng tạo khí bãi rác: nước tiêu thụ trong suốt quá trình phân hủy yếm khí các thành phần hữu cơ của các chất thải rắn. Lượng nước tiêu thụ cho quá trình tạo khí từ sự phân hủy chất hữu cơ có thể tính cho chất thải hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học nhanh. C 68 H 11 O 50N +16H 2 O - CH 4 + 33 CO 2 + NH 3 Nước mất đi do quá trình bay hơi: các khí hình thành trong bãi chôn lấp thường ở dạng khí bão hòa. Lượng nước bay hơi thoát ra khỏi bãi chôn lấp có thể tính được từ khí bão hòa hơi nước. Nước rỉ rác được hình thành khi độ ẩm của rác vượt quá độ giữ nước. Mô hình tổng quát minh họa sự hình thành nước rỉ rác được trình bày trong hình sau: SVTH: Nguyễn Thanh Kiều 6 Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý Hình 2.1: Sự hình thành nước rỉ rác Theo cân bằng nước đối với toàn bộ các hố chôn lấp trong BCL: Q w = S w + W w + L w – Pw – Ew Trong đó: - Q w: Lượng nước rò rỉ từ bãi rác (m3/ ngày). - S w: Lượng nước ngấm vào từ phía trên (m3/ngày). - W w: Lượng nước do thay đổi độ ẩm của rác và vật liệu phủ bề mặt (m3/ ngày). - Có thể ước tính gần đúng Ww = ∆C w G/100ρ. - ρ: Khối lượng riêng của nước (tấn/m3). Ở 250 C, ρ = 0,99708. - ∆C w: Chênh lệch độ ẩm giữa rác đưa vào và rác trong hố (%). - G: Lượng rác đưa vào chôn lấp (tấn /ngày). - L w: Lượng nước thấm vào từ đất, có thể coi L w=0. - P w: Lượng nước tiêu thụ cho các phản ứng (m3/ ngày). - E w: Lượng nước bốc hơi (m3/ ngày) 2.1.3. Thành phần và tính chất nước thải: Tính chất nước rỉ rác phụ thuộc vào các phản ứng lý, hóa, sinh xảy ra trong bãi chôn lấp. Các quá trình sinh hóa xảy ra trong bãi chôn lấp chủ yếu do hoạt động của các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ từ chất thải rắn làm nguồn dinh dưỡng cho hoạt động sống của chúng. Sự phân hủy chất thải rắn trong bãi chôn lấp bao gồm các giai đoạn sau: SVTH: Nguyễn Thanh Kiều 7 Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước rỉ rác tại Khu Liên Hợp Xử Lý Chất Thải Rắn Nam Bình Dương và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý (Nguồn:Trương Thanh Cảnh, Sinh Hóa Môi Trường, 2009) Hình 2.2: Phân giải kỵ khí các chất thải sinh học (biowastes) Từ hình 2.2 có thể thấy rằng, từ các chất hữu cơ sinh học đã được phân giải qua 4 giai đoạn: thủy phân, lên men, sinh acetate và sinh metan. Các chất hữu cơ như protein, carbohydrate hay lipid sẽ được enzyme ngoại bào của vi sinh vật thủy phân thành các đơn vị cấu tạo tương ứng. Các đơn vị sau đó sẽ được hấp thụ vào tế bào và bị lên men để tạo thành các sản phẩm CO 2 , H 2 , Acetate. Cuối cùng các sản phẩm lên men sẽ chuyển thành biogas. Thành phần nước rác phụ thuộc vào: các phản ứng lý, hóa, sinh, tuổi của bãi chôn lấp, loại rác, khí hậu. Mặt khác, độ dày, độ nén và lớp nguyên liệu phủ trên cũng có tác động lên thành phần nước rác. SVTH: Nguyễn Thanh Kiều 8