Tiểu luận Kiểm soát ô nhiễm từ các quy trình công nghệ xử lý chất thải

g lọc; máy quay li tâm hoặc máy ép lọc. Thành phần của bùn và tỷ lệ 4:1 của phế thải rắn so với bùn là thích hợp nhất để áp dụng biện pháp kết hợp xử lý phế thải rắn và bùn trong cùng một bãi thải. Khi đánh giá độ an toàn của bãi chôn lấp đối với môi trường phải xét đến hàm lượng kim loại trong bùn. Biện pháp thông thường là đổ rác xuống mương, sau đó đổ bùn vào cuối cùng là một lớp rác khô lên trên với tỷ lệ 4 tấn rác và 1 tấn bùn. Trừ những trường hợp đặc biệt, nói chung nên xử lý bùn đã ổn định, nghĩa là bùn có độ ẩm thấp hơn 85%. Trong một vài trường hợp củng có thể xử lý bằng bằng vôi bột. Các biện pháp vận hành đối với việc xử lý bùn tại bãi chôn lấp phế thải rắn theo thứ tự như trên sẽ đảm bảo an toàn về kinh tế. CHƯƠNG III: KIỂM SOÁT CÁC CHẤT Ô NHIỄM TỪ CÁC QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC 3.1 KIỂM SOÁT CHẤT Ô NHIỄM TỪ QUÁ TRÌNH CHÔN LẤP 3.1.1 Hệ thống thu gom nước rỉ rác từ quá trình chôn lấp Các quá trình sinh hóa diễn ra ở bãi chôn lấp chủ yếu do hoạt động của các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn dinh dưỡng cho các hoạt động sống của chúng. Các loại vi sinh vật bao gồm: vi khuẩn, nấm men và nấm mốc. Các loại vi khuẩn và nấm đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân giải các hợp chất. Các loại vi sinh vật phát triển tốt trong các điều kiện môi trường như bảng 4. Bảng 4 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới vi sinh vật Yếu tố môi trường Khoảng giá trị Nhiệt độ, oC Nồng độ muối, %NaCl pH nồng độ oxy, % Áp suất, Mpa Ánh sáng -8 ÷ +110 0 – 3 1,0 – 12 0 – 30 0 – 115 Bóng tối – ánh sáng mạnh Các vi sinh vật tham gia vào quá trình tham gia vào quá trình phân giải tại bãi chôn lấp được chia thành 3 nhóm chủ yếu sau [9]: - Các vi sinh vật ưa ẩm: phát triển mạnh mẽ ở nhiệt độ từ 0 – 20oC. - Các vi sinh vật ưa ấm: phát triển mạnh mẽ ở nhiệt độ từ 2 – 40oC. - Các vi sinh vật ưa nóng: phát triển mạnh mẽ ở nhiệt độ từ 40 – 70oC. Sự phát triển của các loại vi sinh vật theo nhiệt độ ở hình 5. Cơ chế sinh hóa của các quá trình phân hủy trong các bãi chôn lấp được thể hiện ở hình 6. Giai đoạn I: giai đoạn thích nghi ban đầu Giai đoạn II: giai đoạn chuyển tiếp Giai đoạn III: giai đoạn tạo axit Giai đoạn IV: giai đoạn lên men metan Giai đoạn V: giai đoạn kết thúc Các hợp chất hữu cơ dạng rắn rắn Các hợp chất hữu cơ dạng hòa tan hoàn toàn Thủy phân Lên men Sunfat hóa Axit béo + alcohol Hydro (H2) Axetat Metan (CH4) Carbonic (CO2) Sunphuaro (H2S) Khử sunfat Axeton hóa Mêtan hóa (gđ thủy phân) Mêtan hóa (gđ axit) Các hợp chất dạng hòa tan hữu cơ dạng hòa tan Hình 7 Cơ chế sinh hóa của quá trình phân hủy sinh học trong các bãi chôn lấp Bản chất sinh hóa của quá trình được diễn ra như sau: Thời kỳ ban đầu, chỉ một thời gian ngắn sau khi bãi rác đi vào hoạt động quá trình phân hủy hiếu khí được diễn ra, ở giai đoạn này các chất hữu cơ dễ bị oxy hóa sinh hóa thành dạng đơn giản như protêin, tinh bột, chất béo và một lượng năng lượng tỏa ra rất lớn và vì thế có tồn tại một lượng năng lượng đáng kể ở dạng nhiệt. Lượng nhiệt năng được tạo thành bên trong các ô chôn lấp được tạo ra nhiều hơn so với lượng nhiệt năng được thoát ra bên ngoài và do đó nhiệt độ bên trong các ô được tăng lên. Giá trị nhiệt độ tăng tới 60oC – 70oC được kéo dài trong thời gian khoảng 30 ngày. Ở khoảng nhiệt độ này, các phản ứng hóa học diễn ra sẽ trội hơn các phản ứng vi sinh vật bởi vì hầu hết các chủng sinh vật bị tiêu diệt ở nhiệt độ 70oC. Các phản ứng hóa học ở nhiệt độ này được diễn ra với tốc độ nhanh. Trong quá trình phân hủy hiếu khí, các polyme ở dạng đa phân tử được vi sinh vật chuyển hóa sang dạng đơn phân tử tồn tại ở dạng tự do. Các polyme đơn phân tử sau đó lại được vi sinh vật hấp thụ, sử dụng trong việc tiếp nhận năng lượng để kiến tạo nên tế bào mới. Khi oxy bị các vi sinh vật hiếu khí tiêu thụ dần thì các vi sinh vật yếm khí bắt đầu xuất hiện và nhiều quá trình lên men khác nhau được bắt đầu diễn ra trong các ô chôn lấp. Các vi sinh vật tham gia vào quá trình lên men là nhóm vi sinh vật dị dưỡng trong điều kiện yếm khí lẫn kị khí nghiêm ngặt. Các chất hữu cơ dạng đơn giản, các amino axit, đường… được chuyển hóa thành các axit béo dễ bay hơi (VFA), alcohols, khí cacbonic và khí nitơ. Các axit béo dễ bay hơi (VFA), alcohols sau đó lại được chuyển hóa tiếp tục với sự tham gia của cả các vi sinh vật axeton và các vi sinh vật khử sunphat. Các vi sinh vật axeton tạo ra axit axetic, khí cacbonic còn các vi khuẩn khử sunphat thì chỉ tạo ra khí nitơ và khí cacbonic. Các chất này là nguồn nguyên liệu ban đầu của quá trình lên men hóa. Các vi khuẩn khử sunphat và vi khuẩn tạo metan là những vi khuẩn thuộc nhóm vi sinh vật kị khí bắt buộc. Có hai nhóm vi sinh vật chủ yếu tham gia vào quá trình tạo metan: phần lớn là nhóm các vi sinh vật tạo metan từ khí nitơ và khí cacbonic, phần nhỏ (gồm 2-3 chủng loài) là những vi sinh vật tạo metan từ axit axetic. Trong tổng hợp khí metan tạo thành từ bãi chôn lấp thì có tới 70% được tạo thành từ axit axetic. Nếu như có tồn tại nhiều sunphat trong các ô rác chôn lấp thì các vi khuẩn khử sunphat sẽ mang tính trội hơn vi khuẩn metan và như vậy sẽ không có khí metan tạo thành nếu sunphat vẫn tồn tại. Hàm lượng sunphat có nhiều trong chất thải xây dựng, vì vậy điều này phải được quan tâm tránh không đổ phế thải vào bãi chôn lấp rác đô thị để tạo điều kiện cho quá trình hình thành khí metan. Trong quá trình chuyển hóa yếm khí và kị khí, nhiệt độ của các ô chôn lấp giảm xuống vì các chủng loài vi sinh vật ở giai đoạn này tạo ra ít nhiệt lượng hơn nhiều so với quá trình chuyển hóa hiếu khí (chỉ bằng 7% so với quá trình hiếu khí). Nếu nồng độ của các axit hữu cơ, axit béo dễ bay hơi (VFA) tạo ra càng nhiều thì trong nước rác sẽ có pH thấp (4-5) và có nồng độ COD, BOD5 cao. Như vậy, rác thải hữu cơ tại các bãi chôn lấp được phân hủy theo nhiều giai đoạn chuyển hóa sinh học khác nhau để tạo ra sản phẩm cuối cùng trong các bãi chôn lấp là khí metan, khí cacbonic và nước. Việc thiết kế hệ thống thu gom nước rác phụ thuộc vào những đặc trưng của bãi chôn lấp, vì vậy khi thiết kế hệ thống thu gom nước rác phải tuân thủ theo các nguyên tắc cơ bản sau: - Hệ thống thu gom nước rác phải được thiết kế và lắp đặt để hạn chế khả năng tích tụ nước rác ở đáy ô chôn lấp. Thông thường, khi sử dụng lớp chống thấm, nước rác sẽ được giữ lại trong bãi chôn lấp và phải được thu đi nếu không nó sẽ chảy tràn ra các cạnh của lớp chống thấm. Việc thiết kế hệ thống thu gom nước rác phụ thuộc vào những đặc trưng của bãi chôn lấp nhưng có thể tuân thủ theo những hướng dẫn chung như sau : - Hệ thống thu gom phải đủ lớn để có thể vận chuyển nước ra khỏi bãi. Điều này liên quan nhiều đến số lượng ống và khoảng cách đặt ống. - Hệ thống thu gom nước rác phải được thiết kế và lắp đặt để hạn chế khả năng tích tụ nước rác ở đáy ô chôn lấp và phải có độ dốc tối thiểu 1%. - Hệ thống thu gom phải có khả năng làm sạch vì chúng rất dễ bị bịt kín. Thường thường, người ta sử dụng những ống được đục lỗ từ 15 – 20 cm có độ bền vững về mặt cấu trúc khi đặt ở bất cứ độ sâu nào trong bãi chôn lấp. Nếu hệ thống thu gom này được đặt sâu trong bãi chôn lấp có nén ép thì phải sử dụng ống dày hơn và phải thực hiện kỹ thuật làm đệm ống đặc biệt để tránh vỡ ống dưới áp suất lớn. Hình dạng chung nhất của hệ thống thu gom nước rác là chạy vòng quanh chu vi của bãi chôn lấp nhằm hạn chế dòng chảy đi khỏi bãi chôn lấp sau này và sau đó hệ thống này chạy chéo nhau bên trong bãi chôn lấp với đủ đường ống để đưa dòng nước rác lớn nhất ra khỏi bãi. Xử lý nước rác: để lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp, trước hết phải có được các số liệu về thành phần và tính chất của nước rác. Các thành phần của nước rác cần phải được xác định khi thiết kế trạm xử lý theo bảng 5 Quá trình xử lý sơ bộ: Thông thường là các song chắn rác, hồ lắng sơ bộ, ở quá trình này pH của nước rác thường 6,8 – 8, tuy nhiên giá trị của pH có thể thay đổi tùy thuộc vào thành phần của rác thải và tính chất của nền đất. Quá trình xử lý sinh học: Ở quá trình này, BOD, COD và các hợp chất của nitơ sẽ được giảm. Các công trình thường sử dụng là bể aeroten, hồ thổi khí, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học… Tóm tắt cơ chế khử BOD trong nước rác được trình bày ở bảng 6 Quá trình hóa – lý: Quá trình này chủ yểu khử COD, độ màu, lượng cặn lơ lững, kim loại nặng và coliform. Các phương pháp ứng dụng bao gồm đóng rắn, lắng, hấp phụ cacbon hoạt tính và hóa học. Tóm tắt cơ chế khử COD và độ màu trong nước rác được trình bày ở bảng 7. Tóm tắt cơ chế khử kim loại nặng trong nước rác được trình bày ở bảng 8 Bảng 5 Các thành phần của nước rác cần được xác định khi thiết kế trạm xử lý nước rác Thành phần nước rác Mức độ cần thiết BOD5, cặn lơ lững (SS), COD, NH+4, nitơ tổng số Rất cần khi thiết lập các thông số ban đầu để thiết kế và chọn công nghệ xử lý pH, coliform Yêu cầu đối với các công trình xử lý để đạt chất lượng của dòng xả theo tiêu chuẩn quy định Fe2+ , Mn2+ , các kim loại nặng, màu, Mùi Không nhất thiết phải xem xét khi thiết lập các thông số thiết kế vì những chất này sẽ được khử trong quá trình xử lý các thành phần khác Bảng 6 Tóm tắt phương pháp khử BOD trong nước rác Nguyên tắc (1)Xử lý sinh học (2) Hấp thụ cacbon hoạt tính (3) Tuyển nổi Phân hủy sinh học các chất bẩn hữu cơ bởi hoạt động của các vi sinh vật Hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan bởi các hạt cacbon hoạt tính Tuyển nổi và tách các chất lơ lửng và các chất hữu cơ hòa tan Ứng dụng Giảm hàm lượng BOD trong nước rác ở nồng độ cao. Hiệu suất > 90% Giảm hàm lượng BOD trong nước rác ở nồng độ cao. Hiệu suất > 90% Sử dụng khi nồng độ SS trong nước rác rất cao Bảng 7 Tóm tắt phương pháp khử COD và độ màu trong nước rác Nguyên tắc (1) Xử lý keo tụ 2) Hấp phụ cacbon hoạt tính (3) Xử lý sinh học (4) Ozon hóa Phân hủy sinh học các chất bẩn hữu cơ bởi hoạt động của các vi sinh vật Hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan bởi các hạt cacbon hoạt tính Phân hủy sinh học các chất bẩn hữu cơ bởi hoạt động của các vi sinh vật Tuyển nổi và tách các chất lơ lững và các chất hữu cơ hòa tan Ứng dụng Giảm hàm lượng BOD trong nước rác ở nồng độ cao. Hiệu suất > 90% Giảm hàm lượng BOD trong nước rác ở nồng độ thấp Giảm hàm lượng BOD trong nước rác ở nồng độ cao. Hiệu suất > 90% Sử dụng khi nồng độ SS trong nước rác rất cao Bảng 8 Tóm tắt phương pháp khử kim loại nặng trong nước rác Nguyên tắc Xử lý keo tụ (Kiềm) Hấp phụ cacbon hoạt tính Keo tụ bằng chất hoạt tính Tạo ra dạng hydroxyt của kim loại sau đó lắng (môi trường kiềm) Hấp phụ các ion kim loại hòa tan bởi các hạt cacbon hoạt tính Tác ion kim loại khỏi nước rác sau lắng Ứng dụng Giảm hàm lượng BOD trong nước rác ở nồng độ cao. Hiệu suất > 90% Giá thành xử lý cao, thích hợp khử kim loại trong nước rác có nồng độ thấp Sử dụng khi nồng độ SS trong nước rác rất cao 3.1.2 Hệ thống thu khí từ ô chôn lấp Để thu gom khí tạo thành ở bãi chôn lấp cần phải có sự kiểm soát chặt chẽ bãi chôn lấp phế thải hợp vệ sinh từ khâu thiết kế đến khâu điều hành chôn lấp phế thải và phải đạt các yêu cầu sau: - Đảm bảo độ ẩm của phế thải rắn từ 40% trở lên; trong trường hợp cần thiết cần phải tưới hoặc phun nước cho phế thải. - Giữ pH ≈ 7,0 như môi trường xung quanh, pH < 6,2 sẽ làm ngừng quá trình tạo khí metan trong phế thải. - Nếu có hiện tượng thiếu hụt dinh dưỡng có thể bù đắp bằng cách phun lên phế thải bùn đặc biệt vét từ cống ngầm. - Đảm bảo lớp đất phủ phải đủ dầy và lèn, nén chặt chống thẩm thấu khí qua tầng đất phủ. Thoát tán và thu gom khí Khí metan ở các bãi thải có thể coi là một nguồn gây nguy hiểm, không an toàn nếu không được phát tán hoặc thu gom để chuyển thành nguồn năng lượng khác, vì nó dễ gây cháy, nổ và ngạt thở đối với người hay động thực vật ở bãi chôn lấp và các khu vực xung quanh. Vì vậy vấn đề phòng ngừa an toàn cho tất cả những người điều hành hoặc làm việc trên bãi chôn lấp, nhất là các khu vực thoát tán khí ga, các khu vực có thể tích tụ khí ga, các ống dẫn thoát nước, nơi xử lý khí và nơi có hệ thống tập trung khí metan là rất cần thiết. Việc không ngừng tạo ra khí ga ở trong bãi chôn lấp có nghĩa là sự nguy hiểm vẫn còn đang tiếp tục và cần phải có sự quan tâm đặc biệt đến hệ thống thông khí khi thiết kế. Hai loại hệ thống cơ bản được thiết kế để kiểm soát và thu hồi năng lượng từ khí metan là: hệ thống thoát khí bị động và hệ thống thoát khí chủ động. Hệ thống thoát khí bị động: Đối với những bãi chôn lấp quy mô nhỏ và vừa, người ta thường thiết kế một hệ thống thoát khí bị động. Đây là một hệ thống dựa trên các quá trình tự nhiên để đưa khí vào khí quyển hoặc ngăn cản không cho nó chuyển động vào các khu vực không mong muốn. Hệ thống này được xây dựng bằng các tường đất sét không thấm nước dầy từ 0,7 – 1 m để ngăn chặn khí thấm qua. Tường đất sét được đắp từ đáy khoang chứa kéo dài lên tận lớp đất phủ và luôn được giữ ẩm sao cho nó không bị khô và nứt tạo ra các khe thoát khí. Phía trong tường có đào rãnh thoát khí, được phủ đáy bằng một lớp sỏi, đá đường kính 20 – 40 cm. Từ các giếng khoan, khí được dẫn tới rãnh thoát khí để đưa vào không khí bằng các rãnh nhỏ hơn hoặc ống nhựa, ống cao su… Khu vực thoát khí bị động phải cách biệt hẳn các khu dân cư, các khu sản xuất công nghiệp. Thông thường khu vực này được xây dựng ngay cạnh bãi chôn lấp và được quy định là vùng cấm. Nếu khu vực thoát khí ở xa nơi chôn lấp thì phải thiết kế hệ thống máy hút khí để đưa khí theo hệ thống ống ra nơi thoát khí. Những yêu cầu cần đạt được trong hệ thống thoát khí bị động bao gồm: - Tường đất sét phải luôn được giữ ẩm, chống được nứt nẻ. - Hệ thống mương rãnh thoát phải sạch sẽ và khô ráo, không được để rác, đất lấp vào lòng mương rãnh. - Lớp sỏi, đá và hệ thống ống dẫn khí (nếu có) phải luôn được giữ khô để việc thoát khí thực hiện dễ dàng. - Hệ thống thoát khí ga đơn giản là khoan giếng vào lớp phế thải sâu tối thiểu là 1m rồi đặt ống thu, thoát khí. Chiều cao ống thoát khí phải cao hơn đỉnh lớp đất tối thiểu là 0,20 m để khí thoát thẳng ngay trên bãi chôn lấp. Hệ thống thông khí chủ động: Hệ thống thu hồi khí chủ động có thể được thiết kế ở những bãi chôn lấp phế thải lớn, có nhiều phế thải. Chúng thường được xây dựng ở những nơi được xem là có khả năng nguy hiểm nếu như khí thoát vào những tòa nhà ở gần đó hoặc ở những nơi mà sự thu khí ga được xem là có hiệu quả. Khoảng cách đặt giếng thu gom khí: Khoảng cách đặt giếng thu hồi khí thông thường từ 70 – 100m. Giới hạn bán kính của giếng thu hồi khí được xác định theo công thức: Trong đó: R : bán kính thu hồi (m) Q : sản lượng khí (m3/h) D : tỷ trọng của rác thải (tấn/m3) h : chiều sâu của rác thải (m) q : tốc độ tạo khí (m3/tấn.giờ) Thực tế cho thấy nếu chiều sâu lớp rác h = 15m, bán kính thu hồi khí R = 25÷30m thì sản lượng khí thu được sẽ là Q = 20m3/h. Công thức trên chỉ áp dụng với những bãi chôn lấp đã đầy. Nếu đủ điều kiện tạo khí củng như đảm bảo khoảng cách các giếng thu khí từ 70 – 100m thì một giếng thu khí có thể đạt được sản lượng từ 40 – 200m3/h. Phương pháp đặt các ống thu khí phun thẳng là khoan các giếng vào rác thải đã được chôn lấp sâu tối thiểu là 1m, tối đa có thể khoan sâu tới đáy lớp lót. Nếu rác thải đã đóng kết thành khối vững chắc, người ta có thể đặt trực tiếp ống thu khí ga vào giếng khoan bằng ống nhựa PVC đường kính tối thiểu là 50mm. Xung qunh ống là các tầng đá lọc đảm bảo độ rỗng để thu được tối đa lượng khí ga tạo thành và ngoài ra còn tạo đủ không khí cần thiết để chống lại việc dò khí. Để khí đi vào ống nhựa được dễ dàng, người ta khoan lỗ xung quanh ống nhựa khoảng cách là 15cm. Khi rác kết thành khối vững chắc thì phải đóng các ống thép củng được khoan lỗ xung quanh vào giếng khoan. Ống thép phải có đường kính lớn hơn ống nhựa. Ngoài hệ thống thu hồi khí ga thẳng đứng như đã trình bày ở trên, ở những bãi chôn lấp đắp cao theo kiểu cầu vồng có thể áp dụng phương pháp đặt hệ thống thu hồi khí kiểu nằm ngang. Kích thước ống và vị trí đặt ống tương tự như phương pháp phun thẳng. Hệ thống thu khí nằm ngang ít được áp dụng. Để đảm bảo việc thu hồi khí ga được tốt hơn, người ta còn thiết kế hệ thống phun nước vào bãi chôn lấp nhằm đảm bảo độ thủy phân của rác thải, giữ không cho oxy lọt vào các túi khí tạo ra các vi sinh vật ưa khí và kéo theo vi sinh vật kỵ khí ra ngoài và làm chậm quá trình sản sinh khí metan. Mặt khác việc phun nước vào rác thải sẽ giữ cho độ ẩm của rác đảm bảo không cho khí metan thoát vào không khí. Ngược lại nếu độ ẩm quá cao sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ ẩm trong khí thu hồi, để khắc phục tình trạng này người ta thiết kế hệ thống rút nước thải từ bãi chôn lấp (nước tro). Hệ thống thu hồi nước tro được đặt ở phía ngoài và thấp hơn bãi chôn lấp. Nhiều hệ thống rút nước tro qua xử lý lại được bơm phun trở lại cho phế thải. Hệ thống rút khí nối với các bơm chân không hay quạt gió bằng một hệ thống ống dẫn đến nơi xử lý thường có hiện tượng ngưng tụ nước ở thành ống vì vậy cần có những vị trí thải nước thích hợp trên hệ thống thu hồi khí. Điểm cần chú ý trong việc thiết kế hệ thống thu hồi khí là chỉ nên thiết kế hệ thống rút được khoảng từ 20 – 70% thể tích khí tạo ra từ bãi thải vì thực tế cho thấy nếu rút quá 70% thể tích khí tạo ra, sẽ có hiện tượng không khí lọt vào hệ thống thu khí. Sức ép của áp suất nước bên trên khí phun ra khoảng 60cm nước là hoàn toàn phù hợp cho việc tạo khí ở phía dưới. Để thiết kế hệ thống thu hồi khí ga có hiệu quả, cần có cách nhìn tổng quát về khả năng rút được khí ga ở bãi chôn lấp bằng phương pháp dùng sức nén của áp suất không khí cao để xác định vị trí tập trung của khí ga và kiểm tra mức độ phun thẳng lên được của khí ga. Nếu xây dựng bãi chôn lấp mới gần với bãi chôn lấp đã đầy và có hệ thống thu hồi khí ga thì việc thiết kế hệ thống thu hồi khí ga cho bãi chôn lấp mới phải hợp nhất cả hai hệ thống làm một. Xây dựng một hệ thống thu hồi khí ga cho bãi chôn lấp cần phải sử dụng số tiền vốn khá lớn, vì vậy kiểm tra xác định chắc chắn khả năng thu hồi khí ga ở bãi chôn lấp là rất cần thiết và phải được chứng minh cụ thể. Lưu ý rằng: phần này mới chỉ giới thiệu về việc thu hồi khí ga ở bãi chôn lấp. Để sử dụng được khí ga như một nguồn năng lượng có giá trị còn phải qua các công đoạn xử lý khác theo công nghệ riêng. Chỉ dẫn an toàn đối với khí metan: trong trường hợp chưa có khí thoát tán hoặc thu hồi khí thì ở các vị trí có khả năng tập trung khí có thể gây ra cháy, nổ - do vậy cần phủ lên rác một lớp đất dầy để giảm khí tập trung. Khí ga có thể loại bỏ khí oxy trong đất và trong phế thải làm rễ cây không phát triển được (bị nghẹt thở), nếu bãi chôn lấp được phủ một lớp đất dầy 1m trở lên thì tình trạng trên sẽ được khắc phục. Các thành phần hydrosunphit (H2S), methyl mecaptans (CH3SH) trong khí gây mùi thối khác biệt. Mùi này sẽ được loại bỏ nếu khí được thoát tán hoặc đốt cháy. Có thể sử dụng một lớp lọc bằng đá dầy 1 – 2m để làm giảm mùi. Trong quy trình quản lý bãi chôn lấp rác thải đô thị cần phải được đưa vào các quy định an toàn sau: 1. Không được để một người làm việc trên bãi chôn lấp như đắp đất lên nơi chưa phủ kín phế thải, đào mương hoặc làm sạch mương rãnh… mà phải luôn có ít nhất là hai người và phải được trang bị bảo hộ lao động đầy đủ. Trong trường hợp một trong hai người bị ngạt khí ga, người còn lại có thể đưa người kia về nơi an toàn. Người làm việc trên bãi chôn lấp phải được đào tạo riêng về sự nguy hiểm của khí và cách cấp cứu. 2. Phải có biển báo, rào chắn hoặc ít nhất là có dây thừng bao quanh các thiết bị phun khí ga hoặc các giếng khoan đặt thiết bị thu khí. 3. Cấm hút thuốc hoặc đốt lửa trên bãi chôn lấp khí đã có các giếng khoan hoặc khi đã lắp đặt các thiết bị thu khí hay thu hồi khí trên bãi thải. 4. Khi đã có hệ thống thu hồi khí trên bãi chôn lấp, phải kiểm tra nghiêm ngặt để xác định rõ mức độ giảm ô nhiễm ở bãi thải và các khu vực lân cận, củng như ngăn chặn khả năng gây cháy, nổ ở nơi tập trung khí metan, đồng thời tìm mọi biện pháp giảm các hiện tượng trên đến mức tối thiểu. 5. Những nơi khí metan có khả năng tập trung tới 5 – 15%, cần lắp đặt thiết bị đo để báo trước sự tập trung khí metan mà tìm cách khắc phục hoặc báo cho mọi người đề phòng tránh xa những nơi này. Trong hoàn cảnh cho phép có thể xây tường, rào chắn để đảm bảo an toàn. 3.1.3 Xử lý bùn tại bãi chôn lấp Việc xử lý bùn tại bãi chôn lấp phế thải rắn là một dạng kết hợp bãi chôn lấp khô và ướt và điều này gây khó khăn hơn cho những người quản lý phế thải. Bùn cũng có thể xử lý ở những bãi riêng nhưng phổ biến vẫn là xử lý ở những bãi chôn lấp rác sinh hoạt vì lý do kinh tế. Tuy nhiên xử lý bùn với rác sinh hoạt sẽ làm tăng nguy cơ gây ô nhiễm của nước rác đến mạch nước ngầm và nước mặt. Do vậy việc xử lý bùn ở những bãi chôn lấp phế thải có một số yêu cầu sau: - Tăng cường các biện pháp bảo vệ môi trường cho bãi chôn lấp. - Hệ thống thu gom và xử lý nước rác phải được chú trọng thích đáng. - Nếu bãi chôn lấp nằm ở khu vực có thể gây ô nhiễm cho mạch nước ngầm thì không nên chôn lấp bùn có hàm lượng hữu cơ và kim loại cao ở bãi thải này. Loại và lượng phế thải: bùn cặn sau các quá trình xử lý nước thải thường có độ ẩm lớn vì vậy cần phải được khử nước để khâu vận chuyển xử lý tiếp theo được thuận lợi. Phương pháp khử nước(làm khô) bùn cặn trong điều kiện tự nhiên. Sân phơi bùn có thể là loại sân hở; sân phơi có mái che hoặc hố phân hủy bùn (ổn định bùn hiếu khí). Nếu gọi: W1 , P1: dung tích cặn và độ ẩm cặn ở trạng thái ban đầu W2 , P2 : dung tích cặn và độ ẩm cặn ở trạng thái sau khi cặn đã khử nước Ta sẽ có: (7.8) Công thức này chỉ áp dụng đối với bùn cặn có độ ẩm từ 80% trở lên. Các phương pháp khử nước (làm khô) bùn cặn trong điều kiện nhân tạo có thể bao gồm: lọc chân không; băng lọc; máy quay li tâm hoặc máy ép lọc. Thành phần của bùn và tỷ lệ 4:1 của phế thải rắn so với bùn là thích hợp nhất để áp dụng biện pháp kết hợp xử lý phế thải rắn và bùn trong cùng một bãi thải. Khi đánh giá độ an toàn của bãi chôn lấp đối với môi trường phải xét đến hàm lượng kim loại trong bùn. Việc xử lý bùn tại bãi chôn lấp thường gặp khó khăn do chất lỏng dính, trơn và có mùi với hàm lượng vi khuẩn cao. Nếu áp dụng phương pháp chôn lấp bề mặt thì khi đổ bùn vào khu vực chôn lấp, sẽ tạo ra tình trạng trơn lầy bề mặt làm việc, gây ra mùi xú uế. Do vậy để xử lý bùn, phương pháp mương rãnh là phổ biến nhất. Biện pháp thông thường là đổ rác xuống mương, sau đó đổ bùn vào cuối cùng là một lớp rác khô lên trên với tỷ lệ 4 tấn rác và 1 tấn bùn. Trừ những trường hợp đặc biệt, nói chung nên xử lý bùn đã ổn định, nghĩa là bùn có độ ẩm thấp hơn 85%. Trong một vài trường hợp củng có thể xử lý bằng bằng vôi bột. Các biện pháp vận hành đối với việc xử lý bùn tại bãi chôn lấp phế thải rắn theo thứ tự như trên sẽ đảm bảo an toàn về kinh tế. 3.2 KIỂM SOÁT CHẤT Ô NHIỄM TỪ QUÁ TRÌNH ĐỐT Khí thải từ các lò đốt rác y tế rất độc hại. Cần đạt trên 1.000 oC mới triệt tiêu hoàn toàn dioxin. Gần đây, ở nước ta, xử lý chất thải rắn công nghiệp, chất thải y tế bằng phương pháp thiêu đốt được áp dụng khá phổ biến, tuy nhiên, vấn đề nảy sinh là phải xử lý khí thải như thế nào, nhất là các lò thiêu đốt chất thải độc hại. Thiêu đốt là quá trình dùng nhiệt độ cao để phân hủy các hợp chất hữu cơ trong rác thải và giảm nhỏ thể tích. Hiện nay, rác thải đô thị do có độ ẩm lớn, rác có nguồn gốc hữu cơ cao, tỷ lệ chất rắn cao khó thiêu đốt nên chủ yếu là xử lý chôn lấp. Tuy nhiên loại rác độc hại như rác y tế hoặc rác công nghiệp thì cần áp dụng phương pháp thiêu đốt bởi nếu chôn lấp sẽ gây nên ô nhiễm môi trường đất và nguồn nước. 3.3 KIỂM SOÁT CHẤT Ô NHIỄM TỪ QUÁ TRÌNH Ủ Quá trình hiếu khí. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí là quá trình hoạt động của vi sinh vật chuyển chất hữu cơ thành các hợp chất vô cơ (quá trình khoáng hoá) trong điều kiện có oxy. Sản phẩm của quá trình là CO2, H2O, Quá trình yếm khí. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí là quá trình khoáng hoá nhờ vi sinh vật ở điều kiện không có oxy. Công nghệ xử lý sinh học yếm khí tạo thành sản phẩm khí CH4 chiếm phần lớn, CO2 và H2, N2, H2S, NH3 3.4 KIỂM SOÁT Ô NHIỄM TỪ QUÁ TRÌNH PHÂN LOẠI RÁC BẰNG THỦY LỰC Trong quá trình phân loại rác thải bằng thủy lực tạo nên một lượng cặn đáng kể. Các chất không hòa tan ở bể lắng đợt I được gọi là cặn tươi. Còn cặn lắng sau giai đoạn xử lý sinh học gọi là màng vi sinh vật (nếu dùng biofin) và bùn hoạt tính (nếu dùng aeroten) cặn được giữ lại ở bể lắng đợt II. Bùn cặn từ các đường ống, kênh mương tiêu thoát nước thường chứa nhiều thành phần hữu cơ, vô cơ và thường được phân hủy tự nhiên, dễ gây mùi khó chịu. sau khi được nạo vét theo định kỳ, chúng được đưa đến các công trình xử lý bùn cặn tập trung của thành phố trước khi mang đi tiêu hủy ở các bãi chôn lấp hợp vệ sinh. Nguồn gốc tạo thành bùn cặn trong một trạm xử lý nước thải điển hình được thể hiện ở bảng 9. Nói chung các loại cặn kể trên đều có mùi hôi thối khó chịu (nhất là cặn tươi) và đó là sự biểu hiện trạng thái nguy hiểm về phương diện vệ sinh. Do vậy mà cặn nhất thiết phải được xử lý thích đáng. Thành phần hóa học của các loại bùn cặn được thể hiện ở bảng 10 Bảng 9 Nguồn gốc tạo thàn