Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

Tải bản đầy đủ - 0trang

4.1 Lựa chọn quy mô công suất bãi chôn lấp

Theo số liệu hiện trạng và dự báo tốc độ gia tăng dân số đến năm 2040 thì dân số

huyện Cần Giờ là 2.467.605 người. Theo số liệu tính tốn và dự báo cho thấy tổng lượng

CTR của huyện là 27360.4 tấn/năm (2015), với khả năng thu gom hiện tại đạt 30%. Khối

lượng CTR vào năm 2040 là 990743.2824 tấn/năm, khả năng thu gom là 70%.



Do đó,



dựa vào bảng qui mơ các bãi chơn lấp thì có thể phân loại bãi chôn lấp CTR của huyện

thuộc loại rất lớn (so với dân số), thuộc loại rất lớn (so với khối lượng rác thu gom trong

một ngày).

Diện tích bãi chơn lấp chiếm 75% tổng diện tích bãi, với chiều cao của bãi kể từ đáy

đến đỉnh là 14m.

Diện tích xây dựng các cơng trình phụ trợ: đường, đê kè, hệ thống thốt nước, nhà

kho, sân bãi, hệ thống xử lý nước… chiếm khoảng 25% tổng diện tích bãi.

4.2 Tính tốn diện tích các hố chôn lấp

Dựa vào dự báo mức gia tăng khối lượng rác của huyện Cần Giờ từ 2017 đến năm

2040 ta có thể tính được tổng lượng rác thu gom và đem đi chôn lấp của huyện Cần Giờ

trong giai đoạn 2017 – 2040 là 5.670.000 tấn.

4.2.1 Tính tốn diện tích đất cần thiết để chơn lấp

Ta giả thiết tính tốn như sau:

 Bãi chơn lấp được xây dựng kết hợp chìm – nổi;

 Trước khi chơn lấp đã được xử lý sơ bộ, nhằm giảm thể tích rác được ép tới



tỷ trọng 1m3/tấn;

 Chiều cao tổng thể của bãi rác sau khi đóng cửa là 14m, với độ sâu chìm



dưới đất là 7m và độ cao nổi là 7m;

 Các lớp rác dày tối đa là 1m, sau khi đã được đầm nén kỹ;

 Các lớp đất phủ xen kẽ từng lớp rác có độ dày 20cm;

 Tổng diện tích các lớp đất phủ chiếm 28% thể tích hố chôn;



27



 Hiệu suất sử dụng đất tại bãi chôn lấp là 75%, còn lại là 25% diện tích đất



phục vụ cho giao thơng, bờ bao, cơng trình xử lý nước thải và trạm điều

hành, đất trồng cây xanh.

 Hiệu suất thu gom đạt 70% đến năm 2040.



Căn cứ vào các giả thiết này ta có thể tính tốn được diện tích cần thiết để chơn lấp

rác như sau:

Khối lượng rác thu gom được là:

Mtg= M × k

Trong đó:

Mtg: Lượng rác thu gom được

M : Lượng rác thải ra (8.100.000 tấn)

k : Hệ số thu gom, lấy k = 0,7

 Mtg = 8.100.000× 0,7

= 5.670.000 (tấn)

Thể tích CTR cần để chiếm chỗ là:

M tg



Wtc =



b



Trong đó:

Wtc: thể tích cần thiết để chứa CTR ở bãi rác

b : tỉ trọng CTR, chọn b = 1

5.670.000

1



 Wtc =

= 5.670.000 (m3)

Với độ cao tổng thể của bãi rác là (D = 14m), các lớp rác dày (d r = 100cm) và lớp

đất phủ xen kẽ (dd = 20cm)

Số lớp rác chôn lấp (L) cần cho 1 bãi rác được tính:



L=



D

dr + dd



=



1400

100 + 20



= 11,67 (lớp)



 Chọn 11 lớp



28



Độ cao hữu dụng để chứa rác:

d1 = dr × L

= 1 × 11

= 11 (m)

Chiều cao của các lớp đất phủ là:

d2 = dd × L

= 0,2 × 11

= 2,2 (m)

Diện tích hữu dụng cần thiết để chơn lấp hết lượng rác tính tốn là:



Stc =



Wtc

d1



= = 515.454.5455 (m2)

= 51,55(ha)



Diện tích đất cần thiết để thiết kế bãi chơn lấp là:

515.454.5455 × 128% = 659.781,82(m2)

= 66 (ha)

Nếu chọn diện tích đất sử dụng cho các cơng trình phụ trợ là 25% thì tổng diện tích

bãi chơn lấp sẽ là 82,5 (ha).

4.2.2. Tính tốn diện tích các hố chơn lấp

Tổng lượng CTR đưa vào bãi chôn lấp từ năm 2017 – 2040 là 8.100.000 tấn và thời

gian sử dụng cho bãi chôn lấp là 23 năm. Diện tích sử dụng để chơn lấp là 82,5 ha, sẽ xây

dựng được 8 hố chơn với diện tích bằng nhau. Các hố chôn sẽ được luân phiên sử dụng

theo thứ tự từ 1 đến 8, hố nào đầy sẽ lấp lại và sử dụng hố tiếp theo.

 Khối lượng CTR cho 1 hố chôn (đơn nguyên) là:

5.6700.000

= 708.750

8



(tấn) =



708.750

= 708.750

1



(m3/ 1 đơn ngun)



Thể tích 1 đơn ngun có thể được tính như sau:

Vđn = VI + VII



(*)

29



VI



= 1/6 h1[a1b1 + ab +(a1+a)(b1+b)]



VII = 1/6 h2 [a2b2 + ab + (a2+a)(b2+b)]

Trong đó:

VI



: Thể tích phần chìm của hố chơn lấp



VII : Thể tích phần nổi của hố chơn lấp

h1



: Chiều cao phần chìm của hố chơn lấp



h2



: Chiều cao phần nổi của hố chôn lấp



a,b : Cạnh đáy lớn của hố chôn

a1,b1 : Cạnh đáy dưới của hố chôn

a2,b2 : Cạnh đáy trên của hố chôn

a1 = a - 2h1 tg450 = a - 14

a2 = a - 2h2tg450 = a – 14

b1 = b - 2h1 tg450 = b - 14

b2 = b - 2h2tg450 = b – 14

Vđn = Vrác + Vvật liệuphủ

 diện tích của 1 hố chôn : S = =8,25 (ha)

 Chiều dài a = 330 m

 Chiều rộng b = 250 m

a1 = 330 – 14 = 316 (m )

b1 = 250 – 14 = 236 (m)

a2 = 305 – 14 = 316 (m)

b2 = 175 – 14 = 236 (m)

Thể tích của một ơ chơn lấp được tính như sau:

VI = ×7×[316×236+330×250+(316+330) ×(236+250)]= 549.537,333

(m3)

VII



=



×7×[316×236+330×250+(316+330)



×(236+250)]=



549.537,333 (m3)

30



 Vđn = VI + VII = 549.537,333 + 549.537,333 = 1.099.074,666(m3)

Vậy:

 Chiều dài mặt hố :



a = 330 m



 Chiều rộng mặt hố:



b = 250 m



 Chiều dài đáy hố:



a1 = a2 = 316 m



 Chiều rộng đáy hố:



b1 = b2 = 236 m



 Chiều cao hố:



h = 14 m



4.3 Lớp chống thấm

Trong quá trình xử lý, vận hành bãi chơn lấp vấn đề nước rò rỉ là vấn đề rất đáng lo

ngại khi chúng thấm xuống tầng nước ngầm của khu vực bãi chôn lấp. Như vậy vấn đề

chống thấm phải được đặt ra hàng đầu. Nguyên tắc của việc chống thấm như sau:

 Kết cấu chống thấm phải đảm bảo hiệu quả thu nước rò rỉ cao, thời gian sử dụng



lớn hơn 10 năm.

 Vật liệu chống thấm phải khơng bị ăn mòn (hoặc ăn mòn chậm) do các chất ơ



nhiễm trong nước thải và các chất xâm thực từ đất, có độ bền chống thấm hóa học

trên 10 năm.

 Vật liệu chống thấm phải có độ bền cơ học tốt, chống lại các lực nén, ép, uốn, lún



khi vận hành bãi chôn lấp, đặc biệt trong thời gian hoạt động chôn lấp.

 Kết cấu chống thấm phải thuận lợi cho việc gia công và sử dụng. Các vật liệu



chống thấm phải rẻ tiền, có sẵn trên thị trường hoặc dễ gia công với nguồn ngun

liệu đã có và khơng gây tác động phụ với môi trường cũng như con người.

 Vật liệu sử dụng làm lớp lót đáy bãi rác phải có tốc độ thấm < 1* 107 cm/s.

 Độ dày của lớp lót đáy phải > 0,6m.

 Đáy bãi rác phải đặt cách mạch nước ngầm > 1,5m.

 Đối với khu vực bãi chơn lấp CTR huyện Cần Giờ, lớp lót đáy có cấu tạo từ dưới



lên trên như sau:

 Lớp đất nền đầm chặt;

 Lớp đất sét dày 0,2m đầm chặt;

31



 Lớp màng địa chất HDPE dày 2mm;

 Lớp cát/ sỏi dày 0,3m giữ nhiệm vụ thoát nước;

 Lớp vải địa kỹ thuật dày 1,5mm;

 Lớp đất dày 0,6m đầm chặt có tác dụng bảo vệ lớp thoát nước và là lớp phân cách;

 Lớp rác.



Lớ

p rá

c đầ

m chặ

t

Lớ

p đấ

t dà

y 0,6m đầ

m chặ

t

Lớ

p vả

i đòa kỹthuậ

t (Geotexttile) dà

y 1,5mm

Lớ

p sỏ

i thoá

t nướ

c dà

y 0,3m

Lớ

p mà

ng đòa chấ

t HDPE dà

y 2mm

Lớ

p đấ

t sé

t dà

y 0,2m đầ

m chặ

t

Lớ

p đấ

t nề

n đầ

m chặ

t



Hình 1: Mặt cắt lớp lót đáy

Kết cấu chống thấm mặt vách hố:

Về cơ bản kết cấu chống thấm vách hố chôn lấp cũng bao gồm các lớp giống như

kết cấu chống thấm đáy hố. Tuy nhiên, mặt vách hố ít phải chịu lực so với mặt đáy và

khơng có hệ thống thu gom nên kết cấu mặt vách hố có độ dày thấp hơn.

Bảng 7: Kết cấu chống thấm mặt vách hố

STT Lớp

Vật liệu

Lớp đất hiện Đất hiện hữu

1



hữu



2



chặt

Lớp đất sét Đất sét



Độ dày



Chức năng

Chịu lực, chống lún



60cm



Hỗ trợ chống thấm và



đầm



32



nén

Lớp polyme HDPE

3



2mm



chống thấm



chống lún

Không cho nước thấm

qua vách, thu gom nước

xuống đáy hố



4.4 Lớp che phủ cuối cùng

Hệ thống lớp phủ cuối cùng có nhiệm vụ ngăn chặn và hạn chế lượng nước mưa

thâm nhập vào trong bãi rác. Mặt khác, nó còn ngăn chặn các loại động vật đào hang. Hệ

thống lớp bao phủ không được thấm nhanh hơn hệ thống lớp lót. Nó phải hoạt động với

chi phí bảo trì nhỏ nhất và tăng cường sự thốt nước trên bề mặt, đồng thời giảm thiểu sự

xói mòn.

Cấu tạo từ dưới lên của lớp che phủ cuối cùng như sau:

 Lớp rác được đầm chặt;

 Lớp đất phủ trực tiếp lên bề mặt chất thải có chiều dày 60cm với hàm lượng sét



lớn hơn 30% để đảm bảo tính đầm nén chống thấm. Lớp phủ trực tiếp này

được đầm nén kỹ và độ dốc thoát nước là 3%;

 Lớp màng địa chất loại VLD (very low denity) dày 1,5mm ngăn không cho



nước mưa xâm nhập vào ô chôn rác sau khi đóng cửa bãi chơn lấp;

 Lớp cát thoát nước dày 0,2m;

 Lớp đất sét pha dày 0,6m để trồng cây



33



600

200

1.5

600



Lớ

p rá

c đầ

m chặ

t

Lớ

p đấ

t sé

t pha đầ

m né

n chặ

t

Lớ

p mà

ng đòa chấ

t

Lớ

p cá

t thoá

t nướ

c

Lớ

p đấ

t sé

t pha đầ

m chặ

t đểtrồ

ng câ

y



Hình 2: Mặt cắt lớp che phủ cuối cùng

4.5 Hệ thống thu gom nước rác

Hệ thống thu gom nước rác nhất thiết phải được làm trong thời kỳ chuẩn bị bãi ban

đầu và phải được kiểm soát chặt chẽ trước khi đổ rác, bởi đào hàng tấn rác lên để sửa

chữa là không kinh tế.

4.5.1 Hệ thống thu gom, thoát nước mặt

Hệ thống thu gom nước mặt được xây dựng để thu nước từ những khu vực khác

chảy tràn qua bãi chơn lấp. Hệ thống thốt nước không chỉ bảo vệ những khu vực chôn

lấp rác khỏi bị sói mòn trong thời gian hoạt động mà còn tiêu thốt lượng nước thừa

ngấm vào ơ rác và tạo ra nước rác. Để hạn chế nước mưa chảy qua khu vực chôn rác,

quanh hố chôn rác được xây dựng đê bao cao khoảng 2,5m, chiều dày mặt đê 2,5m để

ngăn nước mưa.

Rãnh thốt nước bề mặt có thể là rãnh hở, được bố trí xung quanh bãi. Ngay cả

những bãi đã có hệ thống thốt nước đáy cũng cần có hệ thống rãnh thốt nước xung

quanh bãi.

34



4.5.2 Hệ thống thoát nước rác tại đáy bãi

Hệ thống thoát đáy nằm bên dưới lớp rác và trên lớp chống thấm. Hệ thống này có

chức năng dẫn nhanh nước rác ra khỏi bãi, đảm bảo hạn chế lượng nước trong bãi. Hệ

thống thốt nước đáy có thể được làm bằng sỏi, vật liệu tổng hợp (vải địa chất) và các

đường ống thốt nước.

Ở đây nước rác rò rỉ sẽ đi xun qua vùng lọc. Vùng này được làm bằng vải lọc địa

chất, khi nước rò rỉ đi qua lớp vải lọc này các hạt có kích thước lớn trong nước sẽ bị giữ

lại. Lớp đất bảo vệ ở trên lớp vải lọc dày 60cm để bảo vệ lớp vải không bị phá hoại do xe

lên xuống đổ rác. Lớp vải địa chất này cũng có tác dụng giảm thiểu sự lẫn lộn vào nhau

của lớp đất bảo vệ và lớp sỏi thốt nước phía dưới. Lớp sỏi bên dưới lớp vải địa chất hoạt

động như một hệ thống gom và lọc nước rò rỉ. Lớp sét nén bên dưới lớp sỏi là một rào

cản hỗn hợp để ngăn cản sự di chuyển của nước rò rỉ và khí sinh ra trong bãi rác. Nước rò

rỉ từ bãi rác sẽ được thu gom bằng các ống châm lỗ hay ống xẻ rãnh đặt trong lớp sỏi,

sau đó dẫn đến trạm xử lý nước rò rỉ để làm sạch.

Bố trí hệ thống thu gom nước rác:

Có rất nhiều cách để bố trí mạng lưới ống thu gom nước rò rỉ. Nhưng do tính hiệu

quả và độ tin cậy cao ta sẽ sử dụng phương án nhiều ống dẫn. Phương pháp ống dẫn được

xây dựng trên nguyên tắc lắp đặt song song nhiều ống thu gom nước rò rỉ. Các ống thu

gom được châm lỗ hay xẻ rãnh theo nhiều hướng, đáy ô chôn lấp còn được tạo dốc để

tăng hiệu quả thốt nước. Nhờ vậy nước rác sẽ được vận chuyển một cách nhanh chóng

ra khỏi ơ rác.

Độ dốc địa hình sẽ ảnh hưởng đến phương pháp thu gom. Để thu gom nước rác từ

các hố thu về hệ thống xử lý nước rác cần thiết phải sử dụng bơm, sử dụng tuyến ống có

có áp dẫn nước về trạm xử lý.

Hệ thống các ống thu đặt theo vị trí thiết kế nằm trong lớp bảo vệ nền đáy ở khoảng

cách 15m theo từng lơ chơn lấp và trong tồn bộ bãi rác dẫn ra hố thu gom.). Ống thu

gom nước rác được đặt dọc theo khu chôn lấp. Độ dốc thiết kế đáy cho từng khu chơn lấp

là dốc từ phía các ống nhánh ra ống chính là 3%.

35



Thu gom nước rác bằng mương thu nước. Mương thu nước được xây bằng gạch

ống, vữa, xi măng, chiều rộng 0,6m, thành 2 bên cao 0,6m, đáy và thành phía trong được

láng vữa ximăng chống thấm, mặt đáy mương thấp hơn đáy hố chôn rác khoảng 0,2m để

nước rò rỉ từ các ống thu trong bãi rác có thể chảy vào rãnh thu gom. Mương thu nước rò

rỉ được xây dựng ở cuối hố chơn rác tạo thành độ dốc để có thể thu nước về các hố ga,

nước sau khi thu về hố gas được bơm qua trạm xử lý nước thải để xử lý.

4.6Tính tốn lưu lượng nước rỉ rác

Tính lượng nước rác:

Lượng nước rác rò rỉ sinh ra từ bãi rác được tính theo cơng thức:

Q = M(W1 – W2) + [P(1 – R) – E] * A

Trong đó:

Q : là lưu lượng nước rò rỉ sinh ra trong bãi rác (m3/ngày)

M : khối lượng rác trung bình ngày (tấn/ngày)

W2 : độ ẩm của rác sau khi nén (%)

W1: độ ẩm của rác trước khi nén (%)

P : lượng mưa ngày trong tháng lớn nhất (mm/ngày)

R : hệ số thoát nước bề mặt

(Bảng 7.6 Quản Lý CTR – Trần Hiếu Nhuệ, NXBXD – 2001)

E : lượng nước bốc hơi (mm/ngày)

A : diện tích chơn rác mỗi ngày (m2)

Chọn các thơng số:

M = =675,4 (tấn/ ngày) (tính cho nhu cầu của năm 2040)

W2 = 15% (thường từ 10 – 35%)

W1 =70%

P = 7,5 (mm/ngày)

E = 5 (mm/ngày) (thường 5 – 6 mm/ngày)

R = 0,15 (Đất chặt, độ dốc 0-2% thì hệ số thốt nước bề mặt là 0.13-0.17).

Thể tích rác trung bình mỗi ngày là:

36



= 675,4 (m3)

Diện tích chơn lấp mỗi ngày với chiều cao lớp rác và lớp đất phủ sau mỗi ngày là

1.2 m (lớp rác 100 cm và lớp phủ xen kẽ là 20 cm):

= 562.8 (m2)

 A = 562.8 (m2)

Vậy:

Q = 675,4 × (70%-15%)+[0.0075×(1-0.15)-0.005] × 562.8

= 372,2 (m3/ngày)  Chọn Q = 373 (m3/ngày)



4.7 Hệ thống thu gôm vả xử lý bãi chơn lấp

4.7.1 Thành phần và tính chất của khí sinh ra từ bãi chơn lấp

Thành phần các khí chủ yếu: Thành phần các khí chủ yếu sinh ra từ bãi chôn lấp bao

gồm NH3, CO, H2, H2S, CH4, N2 và O2. Khí methane và khí CO2 là khí chính sinh ra từ

q trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong chất thải

rắn. Nếu khí methane tồn tại trong khơng khí ở nồng độ từ 5- 15% sẽ phát nổ. Do nồng

độ oxi tồn tại trong bãi chôn lấp thấp, nên khi nồng độ khí methane đạt đến ngưỡng giới

hạn vẫn có ít khả năng gây nổ bãi chơn lấp. Tuy nhiên, nếu các khí trong bãi chơn lấp

thốt ra bên ngồi và tiếp xúc với khơng khí có khả năng hình thành hỗn hợp khí methane

ở giới hạn gây nổ. Các khí này cũng tồn tại trong nước rò rỉ với nồng độ tùy thuộc vào

nồng độ của chúng trong pha khi tiếp xúc với nước rò rỉ.

Bảng 8: Tỷ lệ thành phần các khí chủ yếu sinh ra từ bãi chơn lấp

Thành phần

CH4



% Theo thể tích khô

45 – 60

37



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×