Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu đề xuất mô hình quản lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tại huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đề xuất mô hình quản lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tại huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đề xuất mô hình quản lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tại huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đề xuất mô hình quản lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tại huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đề xuất mô hình quản lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tại huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đề xuất mô hình quản lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tại huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đề xuất mô hình quản lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tại huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đề xuất mô hình quản lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tại huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đề xuất mô hình quản lý chất thải rắn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội tại huyện Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ (Luận văn thạc sĩ)
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI TẠI HUYỆN THANH SƠN TỈNH PHÚ THỌ CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG PHAN ANH GIÁP Hà Nội - Năm 2017 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI TẠI HUYỆN THANH SƠN TỈNH PHÚ THỌ PHAN ANH GIÁP CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ: 60440301 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THU HUYỀN HÀ NỘI, NĂM 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn chính:TS Nguyễn Thu Huyền Cán chấm phản biện 1: Cán chấm phản biện 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày tháng năm 20 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thược chính học viên khoảng thời gian học tập nghiên cứu theo quy định Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn đảm bảo tính trung thực, khoa học chưa cơng bố cơng trình khoa học Mọi số liệu kế thừa luận văn có nguồn gốc rõ ràng Hà Nội, tháng năm 2018 Học viên Phan Anh Giáp ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin trân trọng gừi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, thầy cô giáo Khoa Môi trường, thầy cô giáo Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn TS Nguyễn Thu Huyền Nhờ có giúp đỡ, hưỡng dẫn suốt q trình nghiên cứu, thực luận văn mà tơi hồn thiện luận văn Bên cạnh đó, động viên, hỗ trợ, giải đáp vướng mắc gặp phải trình nghiên cứu, thực luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, người ln bên cạnh tôi, động viên giúp đỡ trình nghiên cứu, thực luận văn tốt nghiêp Tôi xin chân thành cám ơn! Hà Nội, tháng năm 2018 Học viên Phan Anh Giáp iii MỤC LỤC MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC HÌNH VẼ xi MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI RẮN TẠI HUYỆN THANH SƠN TỈNH PHÚ THỌ 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Điều kiện khí tượng, thủy văn 1.1.3 Đặc điểm địa hình 1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 1.2.1 Tăng trưởng kinh tế chuyển dịch cấu kinh tế 1.2.2 Thực trạng phát triển ngành kinh tế 1.3 Tình hình nghiên cứu quản lý, xử lý chất thải rắn giới Việt Nam 1.3.1 Tình hình giới 1.3.2 Tình hình Việt Nam 10 1.4 Hiện trạng thu gom chất thải rắn huyện Thanh Sơn 12 CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 14 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 14 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 14 2.2 Phương pháp nghiên cứu 14 iv 2.2.1 Phương pháp thu thập thông tin 14 2.2.2 Phương pháp điều tra khảo sát 15 2.2.3 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 16 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 17 3.1 Một số kết điểu tra khảo sát 17 3.1.1 Khối lượng thành phần chất thải rắn hộ gia đình 17 3.1.2 Đánh giá nhận thức ý thức người dân quản lý CTR công tác phân loại nguồn 18 3.2 Dự báo tổng lượng chất thải rắn phát sinh đến năm 2025 20 3.2.1 Dự báo khối lượng rác phát sinh KV1 KV2 20 3.2.1.1 Chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) KV1 KV2 20 3.2.1.2 Chất thải rắn Y tế (CTRYT) 21 3.2.1.3 Chất thải rắn trường học, quan công sở (CTRTH/CS) 22 3.2.1.4 Chất thải rắn từ sở sản xuất, kinh doanh nhỏ lẻ (CTRTM) 22 3.2.1.6 Chất thải rắn chợ (CTR-C), Rác đường phố (CTR-Đ) 24 3.2.2 Dự báo khối lượng chất thải rắn phát sinh khu vực (KV3) 26 3.2.2.1 Chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) 26 3.2.2.2 Chất thải rắn trường học, quan công sở (CTRTH/CS) 26 3.2.2.3 Chất thải rắn bệnh viện (CTRBV) 27 3.2.2.4 Chất thải rắn từ xí nghiệp giày da Thanh Sơn (CTRCN) 27 3.2.3 Tổng lượng CTR phát sinh CTR thu gom 29 3.3 Đề xuất phương án thu gom 30 3.3.1 Nguyên tắc vạch tuyến thu gom 30 3.3.2 Phương án thu gom 30 v 3.3.3 Phương án thu gom 31 3.4 Tính tốn phương án thu gom 32 3.4.1 Phương án thu gom 32 3.4.1.1 Thu gom sơ cấp 32 3.4.1.2 Thu gom thứ cấp 34 3.4.2 Phương án thu gom 39 3.4.2.1 Thu gom sơ cấp 39 3.4.2.2 Thu gom thứ cấp 41 3.5 Đề xuất phương án xử lý 48 3.5.1 Đề xuất phương án xử lý CTR 48 3.5.2 Đề xuất phương án xử lý CTR 49 3.6 Tính toán thiết kế phương án xử lý 50 3.6.1 Tính tốn thiết kế phương án xử lý CTR 50 3.6.1.1 Tính tốn khu tiếp nhận rác ban đầu 50 3.6.1.2 Tính tốn khu phân loại rác 50 3.6.1.3 Tính tốn khu chứa chất thải tái chế 52 3.6.1.4 Tính toán khu chế biến phân compost 53 3.6.1.5 Tính tốn khu chơn lấp rác thải hợp vệ sinh 61 3.6.2 Tính tốn thiết kế phương án xử lý CTR 73 3.6.2.1 Khu tiếp nhận rác 73 3.6.2.2 Tính toán khu phân loại rác 73 3.6.2.3 Tính tốn kho chứa chất thải tái chế 74 3.6.2.4 Tính tốn khu chế biến phân compost 74 3.6.2.5 Tính tốn lò đốt chất thải 75 vi 3.7 Khái toán kinh tế 75 3.7.1 Khái toán kinh tế phương án thu gom 75 3.7.2 Khái toán kinh tế khu xử lý ủ phân compost (PA1) 77 3.7.3 Khái toán kinh tế cho hệ thống bãi chôn lấp chất thải rắn (PA1) 78 3.7.4 Khái toán kinh tế phần mạng lưới thoát nước rác (PA1) 80 3.7.5 Khái toán kinh tế phương án thu gom 82 3.7.6 Khái toán kinh tế khu xử lý ủ phân compost 84 3.7.7 Khái toán kinh tế lò đốt CTR BD-ALPHA (PA2) 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC 92 vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BCL Bãi chôn lấp CTNH Chất thải nguy hại CTR Chất thải rắn CTR - Đ Chất thải rắn đường CTR-C Chất thải rắn chợ CTRCN Chất thải rắn công nghiệp CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt CTRTH/CS Chất thải rắn trường học, công sở CTRYT Chất thải rắn y tế KTXH Kinh tế xã hội KV Khu vực NRR Nước rỉ rác PA1 Phương án PA2 Phương án UBND Ủy Ban Nhân Dân 105 P tổng = 15mg/l(1-60%)=6 mg/l (Đạt QCVN 25/2009) Bảng 8: Thông số thiết kế bể anoxic Ký hiệu Đơn vị Giá trị Chiều dài L mm 5.000 Chiều rộng B mm 3.500 Chiều cao công tác H mm 3.000 Chiều cao xây dựng Hxd mm 3.500 Thơng số Kích thước bể Bể aerotank trộn Xác định thời gian cấp khí cho aerotank [2, CT 62]: T – nhiệt độ trung bình hỗn hợp nước thải mùa đông Giả sử T= 18.5 oC Tr – Độ tro bùn hoạt tính, phụ thuộc vào loại chất thải, tham khảo bảng [2, Bảng 46] Do khơng có nước rỉ rác nên giả sử lấy số liệu nước thải sản xuất bia để tính tốn Tr= 0,35 – Tốc độ ôxy hóa riêng chất hữu (mg BOD5/g chất khô không tro bùn h), xác định theo biểu thức sau đây: Giả sử thông số 46] , , , , a lấy theo nước thải nhà máy bia để tính tốn [2, Bảng , , , , a=3g/l Xác định thể tích aerotank L [2, CT 60]: m3 106 Tỷ lệ lưu lượng tuần hồn 0,8 Qtt Do đó: m3/h R: Tỷ lệ tuần hồn bùn xác định theo cơng thức [2, CT 61] Với: I: Chỉ số bùn I (100-200 mg/l) Chọn I=200 ml/g a: Liều lượng bùn hoạt tính tính theo trọng lượng bùn thô (g/l) Chọn: a=3g/l Xác định kích thước aerotank [2, CT 60] H : chiều sâu công tác bể Aerotank nằm khoảng 3-6 m, chọn H=3m Diện tích bể Chọn kích thước bể B x L x H = 3,5 m x 6,4 m x m Chiều cao xây dựng bể Aeroten : Hxd = H + hbv = + 0,5 = 3,5 (m) Bảng 9: Thông số thiết kế bể aerotank Ký hiệu Đơn vị Giá trị Chiều dài L mm 6.400 Chiều rộng B mm 3.500 Chiều cao công tác H mm 3.000 Chiều cao xây dựng Hxd mm 3.500 Thơng số Kích thước bể Bể lắng đợt Do công suất Q < 20.000 m3/ngđ, [2, mục 8.5.1], chọn bể lắng loại lắng đứng Lưu lượng nước tuần hoàn từ bể arotank bể anoxic a = 0,8 Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm: m2 Trong đó: vt vận tốc nước ống trung tâm [2, mục 8.5.11], v = 0,015 m/s Diện tích tiết diện ướt phần lắng bể: 107 Trong vL vận tốc dòng chảy bể lắng lấy theo bảng 35 [2, mục 8.5.8 ], vL = 0,0005 mm/s Diện tích tổng cộng bể lắng đứng: m2 Chọn xây dựng 1bể lắng thứ cấp: Đường kính bể lắng đứng: m Đường kính ống trung tâm: m Đường kính chiều cao phễu lấy 1,5 đường kính ống trung tâm m Đường kính hắt 1,3 đường kính miệng phễu bằng: Góc nghiêng bề mặt hắt với mặt phẳng ngang 17o Chiều cao từ mặt hắt đến bề mặt lớp cặn 0,3 m Chiều cao hắt m t thời gian lắng bể lắng [2, Bảng 35] t = h Thể tích nước lưu bể h V=11,6 x(1+0,8)=20,88 Chiều sâu lớp nước bể lắng đứng đợt II: (>1,5 m, thỏa mãn TCVN 7957) Chiều cao hình nón: h n D dn tan Trong dn đường kính đáy nón, chọn 0,4 m; chọn 500 [2, Mục 8.5.11] Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng đợt II: H=H+Hn+HBV=2,0+2,0+0,3= 4,3 m Do có kết hợp bể xử lý thiếu khí anoxic tuần hoàn nước thải 100%, chất hữu tiếp tục bị ơxy hóa q trình khử nitrat, thời gian lưu nước tăng lên, hiệu bể aerotank tăng lên [9, tr 216] Hiệu xử lý BOD COD 80%: COD = 500mg/l(1-80%)=100 mg/l BOD = 247,5 mg/l(1-80%)=50 mg/l 108 Bể lắng thứ cấp có hiệu suất khử chất rắn lơ lửng khoảng 30 – 40% , hàm lượng SS khỏi bể:125x (1-30%)= 87,5 mg/l (phù hợp tiêu chuẩn đầu ra) Bảng 10: Thông số thiết kế bể lắng Ký hiệu Đơn vị Giá trị Đường kính D mm 3700 Ống trung tâm d mm 800 Chiều cao lắng H mm 1800 Chiều cao xây dựng Hxd mm 4000 Thơng số Kích thước bể Bể tiếp xúc khử trùng - Tính thể tích bể Thể tích bể tiếp xúc: m3 Trong đó: Q : Lưu lượng nước thải tính tốn, (m3/h) t : Thời gian tiếp xúc, t = 1h [2, Điều 8.28.5] Chọn chiều sâu lớp nước bể H = 1,5 m Diện tích mặt thống bể tiếp xúc là: Chiều cao xây dựng bể tiếp xúc: Hxd = H + hbv = 1,5 + 0,5 = (m) Chọn bể tiếp xúc gồm ngăn, diện tích ngăn: Chọn kích thước ngăn: l x b = 1,5 m x 1,7 m Vách tường ngăn chọn dày 150mm Tổng chiều dài bể: 1,5 x + 0,3 = 4,8 (m) - Tính tốn hố chất Bể chứa dung dịch NaOCl Lưu lượng thiết kế: Qtb = 279 (m3/ngày) 109 Liều lượng clo = (mg/l) Lượng clo châm vào bể tiếp xúc: Nồng độ dung dịch NaOCl = 10% VNaOCl 10% = Lượng NaOCl 5% châm vào bể tiếp xúc VNaOCl 5% = l/ ngày l/ ngày Thời gian lưu = (ngày) Thể tích cần thiết bể chứa = 11,2 x = 67,2 (lít) Chọn thùng pha hóa chất NaOCl 5% dung tích 100 lít Bảng 11: Thông số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng Ký hiệu Đơn vị Giá trị Chiều dài L mm 4.800 Chiều rộng B mm 1.700 Chiều cao công tác H mm 1.500 Chiều cao xây dựng Hxd mm 1.800 V lít/ngày 11,2 Thơng số Kích thước bể Lượng javen tiêu thụ 110 PHỤ LỤC QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ, BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG LỊ ĐỐT RÁC BD-ALPHA 1000 a) Quy trình xử lý chất thải rắn sinh hoạt công nghệ đốt BD-ANPHA Khu tiếp nhận rác Phân loại Các thành phần có khả tái chế, CTNH Máy xé rác Máy sấy rác Dự trữ rác khô Thành phần tái chế CTNH Máy cấp rác tự động tay Lò đốt BD-ALPHA Tro xỉ Thuyết minh sơ đồ công nghệ: - Nguyên liệu: Nguyên liệu đốt phần rác lại băng tải sau phân loại phần chất hữu chưa phân hủy sinh học tong trình ủ phân compost - Máy xé rác: rác thải sau phơi khô máy xé rác xé nhỏ, kích thước rác sau xé tính tốn cho thuận tiện q trình cấp rác vào lò Bên cạnh đó, góp phần làm cho rác dễ sấy, dễ cháy Rác thải sau xé nhỏ chuyển tới máy sấy rác - Máy sấy rác: thiết bị sấy rác kiểu thùng quay, rác sau xé nhỏ sấy khô Thiết bị tận dụng nhiệt từ khói lò (lấy từ phận làm lạnh khói thải) để sấy khơ rác, giúp cho lò vận hành hiệu hơn, thời gian để rác khô ngắn giảm công sức cho công nhân so với phương pháp phơi rác Lượng rác sau sấy dự trữ phần, phần lại vận chuyển tới máy cấp rác (lượng rác phải phù hợp với công suất hoạt động lò) Lượng rác dự trữ giúp cho lò vận hành liên tục 111 - Máy cấp rác thủy lực: hoạt động chế độ tay tự động, rác từ máy sấy rác (hoặc lượng rác dự trữ) vận chuyển vào lò đốt qua máy cấp rác Đây thiết bị sử dụng thủy lực, tiết kiệm cơng sức cho cơng nhân vận hành, giúp người công nhân tiếp xúc gần với lửa - Lò đốt rác BD-ANPHA: Rác sau sấy đưa vào lò qua máy cấp rác Tại buồng đốt sơ cấp lò có nhiệt độ khoảng 6500C đến 8000C, rác tiếp tục sấy khơ hồn tồn cháy phần Ở buồng đốt thứ cấp, nhiệt độ khoảng 8500C đến 1.0500C, chất bốc sản phẩm cháy buồng đốt sơ cấp sau chuyển sang cháy hoàn toàn nhờ kết cấu đặc thù buồng đốt Thời gian lưu khói thải 2,5 giây Ngồi ra, lò đốt rác BD-Anpha thiết kế với buồng lưu khí phận xử lý khói thải kiểu nhiệt phân nên khí thải sinh xử lý triệt để Đây ngun nhân giúp lò đốt đảm bảo yêu cầu công nghệ, nồng độ phát thải mức cho phép, đạt tiêu chuẩn lò đốt rác thải sinh hoạt mà đạt tiêu chuẩn lò đốt rác thải công nghiệp, QCVN 30:2012/BTNMT b) Thông số kỹ thuật đặc tính bật lò đốt Bảng 12: Các thơng số kỹ thuật lò BD-ALPHA cơng suất 750-1000 kg/h Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị Cơng suất lò đốt độ ẩm định mức kg/h 750-1000 Độ ẩm rác thải chế độ định mức % 30 Suất tiêu hao dầu lit/h Suất tiêu hao điện kW/h Rác khơ độc hại kg 600-750 Thời gian khởi động lò từ trạng thái ấm phút 60 Kích thước lò đốt: DxRxC m 3,1x2,0x2,6 Chiều cao tổng thể m ~20 Trọng lượng toàn lò đốt phụ kiện Tấn 22 112 10 Nhiệt độ buồng đốt sơ cấp chế độ định mức 0C >650 11 Nhiệt độ buồng đốt thứ cấp chế độ định mức 0C > 850 12 Nhiệt độ khói thải môi trường 0C < 180 13 Thời gian vận hành 14 Số công nhân vận hành 24/24 Người/ca Nồng độ phát thải đạt Tiêu chuẩn QCVN 15 Đạt Tiêu chuẩn 30:2012/BTNMT Tỷ lệ tro xỉ sau đốt 16 c) % 230mm) có ngậm ẩm nước gạch mạch vữa nên dễ làm sinh nước, tạo áp suất cao, phá vỡ kết cấu gạch chịu lửa Để an tồn cho lò từ chế độ khởi động này, nên tiến hành sấy lò từ đến đồng hồ, với nhiệt độ không 4500C buồng đốt sơ cấp thứ cấp 116 + Với việc khởi động lò từ trạng thái ấm (dừng lò sau khởi động trước - trường hợp nghỉ vận hành ban đêm), nhiệt độ buồng đốt thứ cấp 3000C Thời gian khởi động khoảng 01 đồng hồ Việc cấp rác khơng cần mồi lò, rác đưa vào lò bắt cháy mà khơng cần phải châm lửa + Với việc khởi động lò từ trạng thái nóng (dừng lò sau khởi động trước - trường hợp nghỉ trưa, tối, bàn giao ca), nhiệt độ buồng đốt thứ cấp 5000C Thời gian khởi động khoảng 0,5 đồng hồ để thông số trở chế độ định mức - Trong gia đoạn đầu vận hành Nên đưa rác dễ cháy vào lò đốt từ từ, trì nâng dần nhiệt độ lò đốt đạt yêu cầu, tránh tượng khói nhiều nhiệt độ lò thấp (