Chương 15 bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Chương 15:

BÃI CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH

15.1 GIỚI THIỆU

Vì không được quản lý và kiểm soát rác ở những bãi rác hở:(1) làm phát sinh

nước rác và khí (được gọi là nước rò rĩ và khí bãi rác) có thể làm ô nhiễm môi

trường, (2) được xem là nơi sinh sản của các động vật và vi sinh vật gây bệnh

Ngoài ra , nếu chôn lấp mà không được kiểm soát, chất thải rắn cũng sẽ gây ra

nhiều nguy cơ khác đối với sức khoẻ cộng đồng và đối với môi trường. Vì công

nghệ tương đối đơn giản khá linh hoạt, chôn lấp hợp vệ sinh có nghĩa là chôn lấp

chất thải rắn khó kiểm soát, được xem là phương pháp quản lý việc thải bỏ chất

thải rất phù hợp đối với các nước đang phát triển. Chôn lấp hợp vệ sinh giúp hạn

chế sự tiếp xúc của con người và môi trường với các ảnh hưởng có hại của chất

thải rắn bị đổ bỏ trên mặt đất.Thông qua chôn lấp hợp vệ sinh, chất thải được tập

trung vào 1 khu vực được thiết kế cẩn thận sao cho sự tiếp xúc giữa chất thải và

môi trường giảm đáng kể.Nhờ vậy, cho phép kiểm soát chặt chẽ nước rò rĩ và khí

bãi rác, và giới hạn khả năng tiếp xúc của các sinh vật truyền bệnh( ví dụ như

loài gặm nhấm, ruồi…) với chất thải [1-3]. Tuy nhiên, hoạt động chôn lấp hợp vệ

sinh nên được thực hiện cùng lúc với chiến lược quản lý chất thải rắn hiện đại

khác, chú trọng giảm bớt lượng rác thải, tái chế rác thải và phát triển bền vững .

Hiện nay tiến hành và hoạt động chôn lấp hợp vệ sinh ở các nước đang phát triển

gặp nhiều khó khăn nghiêm trọng do thiếu tài liệu chuyên môn đáng tin cậy dành

riêng cho hoàn cảnh cụ thể của các nước này cũng như vốn đầu tư không đủ

nguồn nhân lực có đầy đủ kiến thức chuyên môn.Trong chương này, tác giả đã

cố gắng hổ trợ một phần kiến thức chuyên môn bằng cách đưa ra các lý giải mô

tả về các công nghệ và quy trình đã được thực tế chứng minh là thích hợp.

Chương này cũng đã lý giải những nguyên tắc cơ bản và hướng dẫn cách thức áp

dụng công nghệ vào thực tế.Chương sách cung cấp một tài liệu cơ bản để thiết kế

và tiến hành một bãi chôn lấp hợp vệ sinh đầy đủ các đặc điểm kĩ thuật.Trong đó

chú trọng đến các công nghệ và các hoạt động vận hành cơ bản có thể thực hiện

được và thích hợp với các điều kiện ở các nước đang phát triển.Tất cả vấn đề nêu

ra ở đây đủ khái quát cho phép chúng vừa phù hợp với những điều kiện công

nghiệp hoá cao có thể thấy ở các thành phố lớn, cũng như điều kiện công nghiệp

hoá thấp hơn ở các khu dân cư nhỏ và lớn.

15.2 NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

15.2.1 Định nghĩa:

Tất cả các định nghĩa “bãi chôn lấp hợp vệ sinh”(“sanitary landfill”) đều nói sự

tách riêng rác khỏi môi trường cho đến khi rác không còn độc hại thông qua các

quá trình sinh học , hóa học, và vật lý tự nhiên.Sự khác nhau chủ yếu giữa các

định nghĩa khác nhau là mức độ và phương pháp được sử dụng để tách riêng rác

thải, cũng như là các yêu cầu trong quan trắc và đóng cửa bãi chôn lấp và bảo

1

dưỡng bãi rác sau thời gian hoạt động chôn lấp. Ở các nước công nghiệp mức độ

cách ly yêu cầu hoàn toàn hơn so với các nước đang phát triển. Và dĩ nhiên, nếu

các nước đang phát triển muốn tách riêng rác thải hoàn toàn hơn sẽ cần những

biện pháp phức tạp và tốn kém

Để trở thành bãi chôn lấp hợp vệ sinh, bãi rác phải thoã mãn 3 điều kiện tổng

quát nhưng cơ bản sau:

• Rác trong bãi phải được đầm nén

• Hằng ngày rác phải được che phủ( bằng đất hoặc các vật liệu khác) để tránh

không bị môi trường bên ngoài ảnh hưởng.

• Kiểm soát và ngăn ngừa những tác động xấu đến sức khoẻ cộng đồng và môi

trường( chẳng hạn như mùi , làm nguồn nước cấp bị ô nhiễm…)

Tuy nhiên, ở các nước đang phát triển ,nếu đòi hỏi bãi chôn lấp hợp vệ sinh phải

thoã mãn hết các yêu cầu chi tiết trên có thể không thực tế về mặt kĩ thụât cũng

như kinh tế. Bởi vậy, mục tiêu ngắn hạn là đáp ứng đến mức tối đa có thể những

yêu cầu quan trọng trong điều kiện kinh tế và tài chính cho phép. Mục tiêu dài

hạn là dần dần thoả mãn hết tất cả các yêu cầu cụ thể trong thiết kế và trong điều

kiện vận hành. Chỉ đến khi bãi chôn lấp thoả mãn hết yêu cầu cụ thể thì, các lợi

ích của bãi chôn lấp hợp vệ sinh mới có thể thấy rõ.Trong đó yêu cầu quan trọng

nhất là ngăn chặn những tác động xấu đến sức khoẻ cộng đồng và môi trường.

Những vấn đề về thiết kế cơ bản và hoạt động vận hành bãi chôn lấp hợp vệ sinh

thể hiện thông qua các tác động ra bên ngoài bãi chôn lấp và qua việc đáp ứng 3

yêu cầu cơ bản được minh hoạ trong hình 15-1

Hình 15-1. Schematic diagram of basic aspects of a sanitary landfill

15.2.2 Quy hoạch bãi chôn lấp

Trong chương này, quy hoạch là tập hợp các thông tin về loại , khối lượng , tỷ lệ

phát sinh , và tính chất của chất thải được cho phép chôn lấp ở bãi chôn lấp.Thu

thập các thông tin này là điều kiện tiên quyết có cơ sở thiết kế và phát triển một

bãi chôn lấp một cách có hiệu quả và có hiệu lực.Ví dụ như có kiến thức về các

thành phần rác thải dự kiến sẽ được chôn lấp ở bãi chôn lấp, sẽ giúp nhận thức

2

được khả năng có thể thực hiện được việc tái sinh và tái sử dụng một số thành

phần rác thải nhất định.Thật ra nên lưu ý rằng giả thiết đặt ra ở đây là giải pháp

giảm bớt lượng rác thải và tái chế rác thải là các lựa chọn được ưa thích hơn , và

chôn lấp chỉ thực hiện khi 2 biện pháp vừa nêu ra không thực hiện được và chôn

lấp được dự kiến là giải pháp dành để chôn lấp những chất thải còn lại sau khi

thu hồi, tái sinh và tái chế.

15.3 CÁC QUÁ TRÌNH DIỄN RA TRONG BÃI CHÔN LẤP:

Các quá trình vật lý ,hóa học và sinh học sẽ được nói đến trong phần này.Trong

3 quá trình , quá trình sinh học có lẽ là quan trọng nhất .Tuy nhiên quá trình sinh

học lại chịu ảnh hưởng rất lớn bởi các quá trình vật lý và hoá học.Trong phần

cuối cùng của phần này sẽ bàn thêm một số hệ quả của cả 3 loại quá trình

15.3.1 Quá trình vật lý - physical :

Nói chung , những phản ứng quan trọng trong bãi chôn lấp thường thuộc 1 trong

3 dạng chính sau:nén ép (“compaction” hay “compression”) , phân rã

(“dissolution”) , và bám hút bề mặt (“sorption”) . Bởi hiện tượng sụt lún

(“settlement”) luôn đi kèm với nén ép , nên hai hiện tượng này thường được nói

chung với nhau . Tương tự , hiện tượng phân rã và di chuyển đến nơi khác cũng

có những liên quan chặt chẽ nhau, mặc dù mối quan hệ chúng không cùng một

mức độ như ở hiện tượng nén ép và sụt lún . Nói chung tất cả những thành phần

trong bãi chôn lấp đều bị chi phối bởi 3 hiện tượng nói trên .

Nén ép là hiện tượng diễn ra liên tục bắt đầu bởi 1 phương tiện đầm nén, và giảm

kích thước của các phần tử, và vẫn tiếp tục sau khi rác đã nằm trong bãi chôn

lấp. Rác tiếp tục bị nén là do tải trọng của rác và do trọng lượng của lớp đất che

phủ. Đầm nén đất và những hạt nhỏ khác phần nào đó có tác dụng cố kết do sự

ép co của đất làm giảm hệ số rỗng (Kehew 1998). Kết quả cuối cùng của hiện

tượng nén ép là sự sụt lún của bãi chôn lấp đã hoàn thành .Hiện tượng sụt lún này

là hiện tượng sụt lún vật lý, xảy ra bên cạnh hiện tượng sụt lún khác bị gây ra bởi

những loại phản ứng khác( ví dụ như do sự mất mát khối lượng vì các phản ứng

hoá học và sinh học.

Lượng nước xâm nhập vào bãi chôn lấp đóng một vai trò rất quan trọng trong

những phản ứng vật lý. Nước là môi trường để phân rã những chất có thể hoà tan

trong nước và giúp vận chuyển những chất không phản ứng. Những chất không

phản ứng bao gồm cả những hạt vô sinh và hữu sinh. Kích thước hạt thay đổi từ

kích thước siêu hiển vi trong chất keo đến có tiếc diện vài milimét.

Trong một bãi chôn lấp tiêu biểu, chất thải rắn với đa dạng các thành phần và các

kích thước hạt tạo ra những điều kiện cho phép quá trình bám hút bề mặt diễn ra

trong quy mô rộng, sự bám hút bề mặt hay còn gọi là quá trình hấp phụ được

hiểu là sự gắn các phân tử lên một bề mặt. Là một hiện tượng vật lý, bám hút bề

mặt là một trong những quá trình quan trọng bởi vì nó giữ cố định lại những chất

hữu cơ và vô cơ có khả năng gây ra những tác động có hại nếu thoát ra môi

trường bên ngoài. Trong đó, nó giữ vai trò rất lớn giúp ngăn chặn các nguồn gây

3

bệnh (“viruses”) và những mầm bệnh (“pathogens”) cũng như một số chất hoá

học. Tuy nhiên, hấp phụ có một số hạn chế nhất định, một trong những hạn chế

đó là vấn đề lưu giữ chất bị hấp phụ bao lâu. Có một hoặc vài nhân tố có thể làm

thay đổi thời gian lưu giữ chất hấp phụ. Ví dụ như các quá trình phân huỷ sinh

học và hoá học xảy ra ở nơi diễn ra hiện tượng bám hút bề mặt.

Hấp thụ (“absorption”) là một hiện tượng vật lý khác xảy ra trong bãi chôn lấp.

Nó rất quan trọng vì quá trình hấp thụ giữ lại những chất ô nhiễm hoà tan bằng

cách giữ nước, chất vận chuyển những chất ô nhiễm và những hạt lơ lửng ra khỏi

bãi chôn lấp. Qúa trình hấp thụ là quá trình các chất được lấy đi thông qua hiện

tượng mao dẫn. Khả năng hấp thụ của rác thải đô thị trong bãi chôn lấp phần lớn

là do hàm lượng cenllulose có trong chúng. Tuy nhiên, cần phải hiểu rằng, trừ

khi bãi chôn lấp được xây dựng trên bãi đất khô cằn, ở tất cả các bãi chôn lấp

cuối cùng tất cả các chất có thể hấp thụ chất khác trong bãi chôn lấp đều trở nên

bão hoà. Như vậy, sự hấp thụ chỉ được xem là một cách trì hoãn tạm thời khi

không mong muốn các chất ô nhiễm thoát ra bên ngoài.

15.3.2 Quá trình hoá học :

Ôxi hoá là một trong hai dạng phản ứng hoá học chủ yếu trong bãi chôn lấp. Dĩ

nhiên, mức độ phản ứng ôxi hoá rất hạn chế, bởi vì những phản ứng này phụ

thuộc vào sự hiện diện của ôxi giữ lại trong bãi chôn lấp khi xây dựng và vận

hành bãi chôn lấp. Trong quá trình ôxi hoá , kim loại sắt là thành phần có khả

năng bị ảnh hưởng nhiều nhất.

Dạng phản ứng hoá học thứ hai chủ yếu bao gồm những phản ứng xảy ra do sự

có mặt của các acid hữu cơ và cacbon dioxide ( CO2 ) hoà tan trong nước, được

tổng hợp từ các quá trình sinh học. Phản ứng với các acid hữu cơ và cacbon

dioxide hoà tan thường là các phản ứng của kim loại và các hợp chất của kim loại

với các acid. Sản phẩm của những phản ứng này phần lớn là ion kim loại và

muối tồn tại trong nước rò rĩ của bãi chôn lấp. Những acid gây ra sự hoà tan và

từ đây giải phóng ra các chất trở thành nguồn gây ô nhiễm. Sự hoà tan cacbon

dioxide làm giảm chất lượng nước , đặc biệt khi có mặt của Ca và Mg.

15.3.3 Các quá trình sinh học:

Ý nghĩa quan trọng của các phản ứng sinh học trong bãi chôn lấp là nhờ vào hai

kết quả như sau của các phản ứng.

• Ổn định thành phần chất hữu cơ có trong rác thải và nhờ vậy sẽ loại trừ khả

năng gây ảnh hưởng của chúng.

• Chuyển hoá phần lớn các chất có chứa cabon và protein thành khí, cho phép

giảm bớt đáng kể khối lượng và thể tích thành phần hữu cơ.

Ở điểm thứ hai, cần phải nhớ rằng một phần các nguyên tố dinh dưỡng trong chất

thải được chuyển hoá thành chất nguyên sinh của vi khuẩn (“microbial

protoplasm”). Sau cùng , khi vi khuẩn chết đi chất nguyên sinh này sẽ bị phân

huỷ và do vậy nó là một nguồn dự trữ cho sự phân huỷ trong tương lai.

4

Thành phần hữu cơ dễ phân huỷ trong MSW gồm đủ loại thành phần chất thải có

trong bãi chôn lấp có khả năng bị phân huỷ sinh học. Chúng bao gồm rác thực

phẩm , giấy , và sản phẩm của giấy, và các loại “sợi tự nhiên” ( bao gồm sợi có

nguồn gốc động vật hoặc thực vật). Sự phân huỷ sinh học có thể xảy ra trong tình

trạng hiếu khí hoặc kị khí. Cả hai quá trình hiếu khí và kị khí thường diễn ra tuần

tự trước sau trong một bãi chôn lấp, trong quá trình phân huỷ hiếu khí xảy ra

trước quá trình phân huỷ kị khí. Mặc dù cả hai quá trình phân huỷ sinh học này

đều quan trọng , nhưng phân huỷ kị khí gây ra những ảnh hưởng lớn hơn và lâu

dài hơn thể hiện thông qua đặc trưng bãi chôn lấp.

15.3.3.1 Sự phân huỷ hiếu khí- Aerobic decomposition :

Phần lớn quá trình phân huỷ xảy ra ngay sau khi rác được chôn là hiếu khí .Tình

trạng hiếu khí tiếp diễn cho đến khi tất cả oxi trong các khe hở giữa các hạt

không còn nữa. Giai đoạn hiếu khí diễn ra tương đối ngắn và phụ thuộc vào độ

đầm nén chất thải, cũng như phụ thuộc vào độ ẩm vì độ ẩm chiếm chỗ của

không khí trong các khe hở của hạt.Vi khuẩn hoạt động trong suốt giai đoạn này

bao gồm vsv hiếu khí bắt buộc và một số vsv hiếu khí tuỳ nghi.

Bởi vì những sản phẩm cơ bản cuối cùng của quá trình phân huỷ hiếu khí sinh

học là “tro” ,CO2 và H2O, tác động có hại cho môi trường trong suốt giai đoạn

phân huỷ hiếu khí là rất nhỏ.Và mặc dù những sản phẩm phân huỷ trung gian có

thể bay hơi, và khả năng gây ô nhiễm thường thấp.

15.3.3.2 Sự phân huỷ kị khí- Anaerobic decomposition :

Bởi vì nguồn oxy trong bãi chôn lấp sớm cạn kiệt, hầu hết chất hữu cơ dễ phân

huỷ cuối cùng sẽ bị phân huỷ kị khí.Quá trình phân huỷ kị khí sinh học tương tự

như quá trình phân huỷ kị khí bùn thải .Các vi khuẩn tham gia vào quá trình phân

huỷ kị khí bao gồm : vi khuẩn kị khí tuỳ nghi và vi khuẩn kị khí bắt buộc.

Không may, những sản phẩm phân huỷ kị khí có thể gây ra tác động bất lợi vào

môi trường nếu không có biện pháp quản lý chúng một cách cẩn thận . Những

sản phẩm phân huỷ có thể phân loại thành hai nhóm chính: những acid hữu cơ dễ

bay hơi và khí .Hầu hết những acid có mùi khó chịu và các acid béo mạch ngắn .

Ngoài những phản ứng hóa học với những thành phần khác acid còn là cơ chất

cho vi khuẩn cho vi khuẩn tạo ra khí mêthane.

Hai khí chủ yếu sinh ra là khí mêthan ( CH4 ) và CO2 . Những khí ở dạng vết là

hydrogen sulphide ( H2S ) ,hydrogen ( H2 ) và nitrogen ( N2 ) .Vấn đề phát sinh

khí bãi rác , quản lý và thu hồi chúng trong bãi chôn lấp được thảo luận trong

phần khác của chương này.

15.3.3.3 Những nhân tố môi trường - Environmental factors :

Bản chất, tốc độ, và mức độ của các quá trình phân huỷ sinh học trong bãi chôn

lấp bị ảnh hưởng lớn bởi những nhân tố môi trường có ảnh hưởng lên tất cả các

hoạt động của vsv . Bản chất của quá trình phân huỷ sinh học quyết định bản

chất của những sản phẩm của quá trình phân huỷ trong những thông số , tốc độ

phân huỷ quyết định khoảng thời gian cần thiết phải giám sát bãi chôn lấp sau

khi chấm dứt hoạt động và thời gian cần thiết để quá trình phân huỷ ổn định

5

hoàn toàn trước khi đưa bãi chôn lấp đã hoàn thành vào sử dụng lại cho dù mục

đích sử dụng lại là cho giải trí, làm nông nghiệp, xây dựng hoặc những mục đích

khác.

Một trong những cách thức ảnh hưởng của quá trình phân huỷ đến việc sử dụng

lại bãi chôn lấp đã hoàn tất là thông qua những ảnh hưởng của nó trên tốc độ và

mức độ sụt lún (giảm độ cao) , trong đó sụt lún là cản trở chủ yếu trong việc sử

dụng lại bãi chôn lấp đã hoàn tất. Sự sụt lún sẽ tiếp tục cho đến khi sự phân huỷ

sinh học bên trong bãi chôn lấp xảy ra hoàn toàn. Vì vậy, tốc độ phân huỷ càng

cao vị trí xây dựng bãi chôn lấp càng sớm được sử dụng lại. Rất nhiều các nghiên

cứu lý thuyết và thực nghiệm đã được tiến hành từ hơn 5-10 năm qua để đẩy

nhanh sự phân hủy sinh học của chất thải bên trong bãi chôn lấp.

Những nhân tố chính ảnh hưởng đến sự phân huỷ trong bãi chôn lấp thông

thường là độ ẩm , nhiệt độ, và hàm lượng chất dinh dưỡng cho vi khuẩn tiêu thụ

và độ bền của chất thải trước sự tấn công của vi khuẩn . Nếu độ ẩm ở 55% - 60%

hoặc thấp hơn , nó sẽ trở thành yếu tố hạn chế sự phân huỷ trong bãi chôn lấp ,

bởi vì hoạt động của vi khuẩn bị ức chế tăng dần khi độ ẩm rơi xuống thấp hơn

mức 55%.Trên thực tế, hoạt động của vsv dừng hẳn khi độ ẩm ở 12% vậy.Vì

vậy,có thể hiểu rằng quá trình phân huỷ dĩên ra rất chậm trong những bãi chôn

lấp xây dựng ở vùng khô cằn .

Hoạt động của đa số các vi khuẩn tăng khi nhiệt độ tăng tới giới hạn là 400C .

Đối với một vài lọai vi khuẩn giới hạn trên của nhiệt độ thậm chí khoảng từ

550C-650C .Bởi vì nhiệt độ trong những vùng nhiệt đới thì thuận lợi hơn, quá

trình phân huỷ chất thải diễn ra trong những khu vực này có thể nói là nhanh hơn

và ở mức độ cao hơn.

Nói về chất dinh dưỡng , loại rác nào có đặc tính chứa nhiều chất dễ bị phân huỷ

có thể xem là lý tưởng về mặt sinh học. Rác dễ phân huỷ bao gồm những loại rác

như rác vườn màu xanh ( “green crop debris” ) , rác từ việc chuẩn bị thực phẩm

( food preparation waste ) , rác chợ , phân của người và động vật .Rất dễ tìm thấy

các hỗn hợp vật liệu phân huỷ lý tưởng ở những nước đang phát triển trong khu

vực nhiệt đới ẩm.

15.3.4 Khối lượng riêng chất thải trong bãi chôn lấp và sự sụt lún

15.3.4.1 Khối lượng riêng - Density :

Các thông tin về khối lượng riêng của rác thô đã được thảo luận trong phần khác

của tài liệu.Trong các yếu tố ảnh hưởng hoặc quyết định khối lượng riêng của

chất thải trong bãi chôn lấp ( ờ đây dùng từ “in-place” nghĩa là khối lượng riêng

của rác sau khi được đổ xuống và đầm nén trong bãi chôn lấp ) gồm có thành

phần cấu tạo của rác và những quy trình vận hành. Diễn tiến sụt lún của toàn bộ

khối chôn lấp xảy ra như là những hệ quả của sự phân huỷ và do tải trọng chất

thải đè nặng xuống.

Do ảnh hưởng của sự sụt lún , khối lượng riêng của chất thải liên tục gia tăng .

Trong một bãi chôn lấp vận hành theo đúng kích thước chất thải ở vị trí tương

đối sâu có thể có khối lượng riêng ở mức 900 kg/m3

trong khi đối với bãi chôn

6

lấp được đầm nén sơ sài thì khoảng 300 kg/m3

ở Mỹ , phạm vi khối lượng riêng

thông thường của chất thải ngay sau khi vừa đầm nén xong khoảng 475-

712kg/m3

[31].

15.3.4.2 Sự sụt lún - Settlement :

Sự sụt lún được biểu hiện bởi việc làm giảm thể tích khối rác và theo sau đó là

làm giảm bớt cao độ.Với nhiều lý do cao độ không giảm đồng đều trên khắp bãi

chôn lấp..Sự sụt lún không đều có thể là những cản trở nghiêm trọng trong việc

sử dụng lại bãi chôn lấp đã hoàn thành và chắc chắn, thành phần hữu cơ càng

nhiều bãi chôn lấp càng sâu thì độ sụt lún càng lớn tốc độ sụt lún phụ thuộc phần

lớn vào sự phân huỷ rác vào những yếu tố ảnh hưởng đến sự phân huỷ.

Bởi vì những yếu tố ảnh hưởng đến sự phân huỷ luôn thay đổi và vì có nhiều

khác biệt rất lớn giữa những quy trìnhh vận hành bãi chôn lấp hợp vệ sinh nên

không có gì ngạc nhiên khi độ sụt lún trên thực tế và độ sụt lún trong báo cáo có

sự khác nhau rất lớn trong toàn bộ quá trình sụt lún , thường khoảng 90% xảy ra

trong suốt năm đầu tiên [31]. Ở những vùng khô cằn , sự sụt lún có thể chỉ 3%

sau 3 năm hoạt động , trong khi ở vùng cận nhiệt đới có thể tối đa đến 20% sau

năm đầu tiên [32]. Lưu ý rằng mặc dù với chất thải rắn có khối lượng riêng ban

đầu bằng hoặc lớn hơn 1060kg/m3

là không có sự sụt lún vật lý nào có thể xảy ra

nhưng về mặt lý thuyết, sự sụt lún vẫn có thể xảy ra đến 40% vì sự phân huỷ rác

tuy nhiên với chất thải rắn có khối lượng riêng dao động từ 650-1200kg/m3

tốc

độ sụt lún đo được hàng năm khoảng 0.55- 4.7%.

15.4 CÁC LOẠI CHẤT THẢI RẮN :

15.4.1 Tầm quan trọng khi phân loại chất thải :

Loại CTR sẽ được đưa đến chôn lấp là điều quan trọng cần xem xét khi thiết kế

một bãi chônlấp hợp vệ sinh. Nhìn chung, các bãi chôn lấp hợp vệ sinh được xem

là bãi rác dùng để chôn lấp tất cả các loại chất thải bắt nguồn từ khu vực dân cư,

khu thương mại và khu công nghiệp. Khối lượng và đặc tính của chất thải rắn

xác định phương thức vận hành chung của bãi chôn lấp.Hơn nữa, loại chất thải

và thành phần chất thải chôn trong ô chôn lấp gây ảnh hưởng đến lưu lượng và

thành phần của nước rò rĩ và các chất khí sinh ra trong ô chôn lấp. Ngoài ra còn

lưu ý rằng loại chất thải rắn chôn lấp còn tiềm ẩn những nguy cơ và những mối

nguy hiểm đến cuộc sống cộng đồng bắt nguồn từ tính ăn mòn, các độc tính nguy

hiểm hay các đặc tính nguy hại khác từ một loại chất thải cụ thể nào đó

15.4.2 Những chất thải được chấp nhận trong bãi chôn lấp :

Hầu hết những chất thải rắn được phát sinh ra ở những khu dân cư, khu thương

mại, khu công nghiệp và nông nghiệp đều có thể chôn lấp vào bãi chôn lấp hợp

vệ sinh được thiết kế hiện đại mà không gây nguy hiểm trực tiếp hay gián tiếp

đến cuộc sống tốt đẹp của cộng đồng và chất lượng môi trường.

Để thuận tiện khi trích dẫn, tham khảo, những chất thải như vừa định nghĩa ở

trên được xem như là “chấp nhận được trong bãi chôn lấp”. Trái lại, nhiều loại

7

chất thải trong quá trình sản xuất công nghiệp( không phải những chất thải phát

sinh trong các văn phòng của các nhà máy công nghiệp) không nên thải ra bãi

chôn lấp hợp vệ sinh mà nên thải bỏ trong những bãi chôn lấp thiết kế đặc biệt.

Những chất thải này được xem như là”những chất thải không được chấp nhận

trong bãi chôn lấp”. Những chất thải không được chấp nhận trong bãi chôn lấp

này nên được đánh giá một cách đặc biệt để ước lượng những rủi ro cụ thể khi

thải bỏ chúng. Thông thường, những dạng chất thải trên có những loại phương

tiện bãi bỏ sẵn có được thiết kế đặc biệt để sử lý chúng, và như vậy chúng chỉ

nên đưa đến bãi bỏ ở những phương tiện này. Một ngoại lệ có thể cho phép chôn

lấp những chất thải đặc biệt vào bãi chôn lấp hợp vệ sinh khi chất thải thể hiện là

phù hợp với bãi chôn lấp có sẵn hoặc với bãi chôn lấp có công suất thiết kế được

cải tiến phùhợp và có những đặc tính hoá sinh thích hợp .

Không may mắn là những quốc gia đang phát triển, sự phân loại chất thải thành 2

loại : loại có thể chấp nhận được và không thể chấp nhận được thì không thực

hiện được, và thậm chí trong một tương lại gần sự phân loại cũng không chắc có

thể thực hiện được. Ở những nước đang phát triển, thực tế thông thường là để bãi

chôn lấp có thể kiểm soát ở một mức độ nào đó thì phải chấp nhận chôn lấp tất

cả các loại chất thải không trừ loại nào. Hoạt động mạnh mẽ chuyển rác thải từ

bãi rác hở vào bãi chôn lấp có sự kiểm soát đã là đại diện cho bước tiến bộ vượt

bậc, vượt qua các phương thức bãi bỏ chất thải bừa bãi hiện nay còn tồn tại.

Những chất thải rắn đã được tách nước (nghĩa là bùn thải hay còn gọi là chất rắn

sinh học) từ nhà máy sử lý nước thải sinh hoạt và nhà máy sử lý nước cấp (ngoại

trừ bùn tươi chưa qua một quá trình sử lý sơ bộ nào) có thể được xem như là

những dạng chất thải có thể chấp nhận được ở bãi chôn lấp.

15.4.3 Chất thải không chấp nhận trong bãi chôn lấp

Một cách lý tưởng, quyết định chất thải nào được cho là không thể chấp nhận và

không cho phép chôn lấp trong bãi chôn lấp hợp vệ sinh, phải được đưa ra trong

suốt quá trình quy hoạch bãi chôn lấp, và quyết định nó nên được tiến hành kết

hợp giữa những cơ quan của nhà nước chịu trách nhiệm chung và những người

điều hành và thiết kế những bãi chôn lấp, và cũng nên xem xét đến kết quả khảo

sát những nguồn chất thải có số lượng lớn (nguồn rác thải công nghiệp). Về khối

lượng và đặc tính của chúng. Những chất thải không được chấp nhận trong bãi

chôn lấp nên được định nghĩa rõ ràng trong các bảng quy hoạch phát triển bãi

chôn lấp và những người thường xuyên sử dụng bãi chôn lấp nên được cung cấp

một danh sách các loại chất thải loại này.Tiêu chí được đặt ra để quyết định thế

nào là chấp nhận được và như thế nào là không chấp nhận được nên bao gồm

tính chất địa chất thuỷ văn của nơi xây dựng bãi rác, những đặc tính hoá học và

sinh học của chất thải, tính sẵn có của những phương án thay thế để chôn lấp, tái

sử dụng hoặc tái chế khác, những rủi ro đối với môi trường, nguy cơ ảnh hưởng

đến sức khoẻ và sự an toàn đối với những người làm công việc vận hành quản lý

và đối với cộng đồng

Những loại chất thải phải được sự đồng ý đặc biệt của các cơ quan có chức năng

mới được phép chôn lấp trong bãi chôn lấp bao gồm những loại chất thải chính

8

thức được xác định là nguy hại hay những chất thải chứa những chất liệu được

xác định là nguy hại, ví dụ như chất thải y tế, chất lỏng và chất bùn sệt, bùn thải

với độ ẩm tự do ( cho phép tách nước làm khô tự nhiên không cần xúc tác), chất

dễ cháy hoặc dễ bay hơi, phân động vật tươi, bùn tươi và bùn trong bể tự hoại,

chất thải trong sản xuất công nghiệp. Cần lưu ý rằng một số chất thải từ động vật

có thể bị nhiễm khuẩn vì chúng chứa những sinh vật gây bệnh ở động vật có thể

lây nhiễm cho người.

Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (USEPA) đã công bố một định nghĩa về “chất

thải nguy hại” ( hazardous wastes ) thích hợp cho cả những quốc gia công

nghiệp và đang phát triển. Theo định nghĩa này, một chất thải được cho là nguy

hại nếu nó gây ra những ảnh hưởng nguy hiểm tiềm ẩn hoặc nhìn thấy được rất

đáng kể làm ảnh hưởng đến cuộc sống con người hoặc các sinh vật sống, do bởi:

chất thải không phân huỷ hoặc tồn lưu lâu dài trong tự nhiên, chúng có thể

chướng to qúa mức bình thường về mặt sinh học, chúng có thể gây chết người

hay ngược lại có thể gây ra những ảnh hưởng tích luỹ có hại [4].

15.4.4 Những loại chất thải đặc biệt :

Có nhiều loại chất thải thường được gọi là “chất thải đặc biệt “ nhưng đã giới

thiệu và thảo luận ở chương hai.Trong đó, những chất thải như rác thải y tế (dễ bị

nhiễm khuẩn), và những dạng bùn thải khác nhau thường được phát sinh và được

chôn lấp tại chôn lấp tại các quốc gia đang phát triển, do đó nên được chú ý đặc

biệt. Khối lượng chất thải đặc biệt còn lại khác sẽ được giảm thiểu một cách

đáng kể thông qua những hoạt động nhặt rác và tái chế trên quy mô lớn ở những

nước đang phát triển. Một số loại chất thải này bao gồm những chất thải ở các

công ty, những rác thải trong xây dựng, hoặc phá huỷ nhà cửa, phân động vật

hoặc xác động vật.

15.5 KHỐI LƯỢNG VÀ THÀNH PHẦN CHẤT THẢI

Do việc quản lý và quy hoạch quản lý chất thải rắn đúng mức phụ thuộc vào mức

độ chính xác và mức độ đặc trưng của những dữ liêụ về tỷ lệ phát sinh và thành

phần chất thải rắn nên phải có một chương trình xác định tính chất của chất thải

chính xác và đáng tin cậy. Tuy nhiên, không may cho các nhà quản lý quy hoạch

cũng như các nhà quản lý chuyên môn, khối lượng và thành phần chất thải rắn

không chỉ khác nhau giữa các nước mà còn giữa các thành phố, và thậm chí giữa

các cộng đồng trong một thành phố [5,6].

Các quy trình để đo lường, tính toán khối lượng, thành phần và tính chất chất thải

được trình bày trong chương bốn.

Kehew, A. E. (1998). Địa chất học cho Kỹ sư xây dựng và cán bộ kỹ thuật môi

trường, P. M. H. Trịnh Văn Cương, Phạm Hữu Sỹ, Nguyễn Uyên, translator, Nhà

xuất bản Giáo dục.

9

15.6 LỰA CHỌN VỊ TRÍ BÃI CHÔN LẤP

15.6.1.Giới thiệu :

Địa điểm và những đặc điểm của vị trí xây dựng BCL sẽ quyết định mức độ và

tính chất của các tác động của một bãi chôn lấp hợp vệ sinh lên sức khoẻ cộng

đồng và chất lượng nguồn tài nguyên nước, không khí, và đất ở xung quanh.Các

tác động có hại có thể hạn chế được đáng kể hoặc thậm chí có thể tránh được nếu

vị trí bãi chôn lấp được lựa chọn 1 cách thích hợp gồm có:1) Sự ô nhiễm tài

nguyên không khí, nước và đất bởi các chất hóa học, khí và các sinh vật do chất

thải trong bãi chôn lấp đưa đến hoặc làm phát sinh;và 2)Sự suy giảm chất lượng

thẫm mỹ và giá trị thương mại của các khu đất ở kề bên. Thậm chí với một BCL

được thiết kế tốt nhất, cũng rất khó để cách ly hoàn toàn tất cả các nguồn tài

nguyên thiên nhiên với các chất gây ô nhiễm và tách chúng ra khỏi những tác

động sẽ được đề cập đến trong những phần sau. Trong trường hợp như vậy, sự

lựa chọn một vị trí thích hợp nhất càng là một nội dung vô cùng quan trọng. Một

điều kiện tiên quyết để lựa chọn vị trí cho BCL là cần có đủ khả năng để xác

định vị trí nào sẵn có có thể đáp ứng hầu hết tất cả những tiêu chí cần thiết cho

phép nó được gọi là “vị trí thích hợp nhất” [7]. Yếu tố khác nữa phải được cân

nhắc là những vấn đề liên quan đến quyền sỡ hữu và việc thuê mướn đất.

Sự lựa chọn vị trí BCL, đặc biệt trong những vùng thành thị dân cư đông đúc và

vùng ngoại ô của các nước công nghiệp, đã trở thành một quy trình chính trị-xã

hội được tranh luận khá gay gắt. Một thủ tục điển hình dành cho việc lựa chọn vị

trí bãi chôn lấp cho dù ở mức độ khu vực hay địa phương ở một số nước công

nghiệp bắt đầu với việc phải xác định được 5-10 vị trí có thể thích hợp (“possible

site”). Sau đó tiến hành phân tích tiền khả thi. Kết quả phân tích tiền khả thi sẽ

được sử dụng để đề cử 2 đến 5 vị trí thích hợp từ các vị trí đã được đề nghị

(“candidate site”). Bước tiếp theo của quá trình là lắng nghe các ý kiến góp ý của

người dân về những vị trí được đề cử. Cuối cùng, một quyết định được đưa ra và

một vị trí sẽ được lựa chọn để xây dựng BCL. Quá trình lựa chọn một vị trí bãi

chôn lấp ở một nước đang phát triển có thể khác hẳn hay là một phiên bản khác

của quy trình đã thực hiện ở các nước công nghiệp.

Bất chấp tầm quan trọng của việc lựa chọn một vị trí bãi chôn lấp phù hợp

nhất,ở hầu hết các nước đang phát triển(và ở nhiều nước công nghiệp),nếu không

nói là tất cả, sự lựa chọn thường bị đặt sang 1 bên do sức ép lên mục đích sử

dụng đất bởi mật độ dân số tăng lên, do sự mở rộng đô thị một cách thiếu hợp lý

và do nhu cầu thiết yếu đối với sản xuất thực phẩm và thương mại. Nếu những

điều kiện này là quan trọng hơn,khả năng duy nhất để chọn lựa là chọn vị trí bãi

chôn lấp ở xa trung tâm thành phố và phải sử dụng các trạm trung chuyển rác.

Hiển nhiên, nếu quyết định làm như vậy, phải tính toán đến xu hướng và chiều

hướng gia tăng dân số nói chung và các phương tiện vận chuyển rác thải từ nơi

phát sinh đến bãi chôn lấp ở xa.

Mặc dù một số tình huống bất lợi có thể khiến quá trình lựa chọn vị trí BCL thích

hợp nhất không thể tuân thủ các tiêu chí và các thông số đã dự định,nhưng hiểu

biết về những tiêu chí và thông số này rất có ích.Ví dụ như nhờ nhận biết được

10

khoảng cách khác biệt giữa các đặc trưng của vị trí được lựa chọn đối với vị trí lí

tưởng sẽ là 1 định hướng để có biện pháp bảo vệ khắc phục những tác động bất

lợi của bãi chôn lấp gây ra vì thiếu các điều kiện lý tưởng. Ví dụ thứ hai là, nếu

như một BCL bắt buộc phải xây dựng trên một sườn đồi tương đối gần với

nguồn nước thì có thể đào các mương chắn và mương chuyển hướng dòng chảy

giữa BCL và nguồn nước để giúp dòng nước mưa chảy tràn không xâm nhập vào

nguồn nước.

Cuối cùng, như một phần thiết yếu để phát triển quy hoạch sử dụng đất dài hạn,

hiểu biết về các tiêu chí lựa chọn vị trí có thể được sử dụng để xem xét sử dụng

lại vị trí BCL trong tương lai [66].

Những nhân tố cơ bản để lựa chọn một vị trí chôn lấp sẽ được bàn đến trong

phần này.Nghiên cứu đúng mức những nhân tố này sẽ giúp phát triển một bãi

chôn lấp bảo vệ chất lượng nguồn nước ngầm và nguồn nước mặt,và bảo vệ chất

lượng cuộc sống của cộng đồng khu dân cư và nơi ở của họ.

15.6.2 Diện tích và thời gian sử dụng bãi chôn lấp

Diện tích và thời gian sử dụng có ích (“lifespan”) là những nhân tố đầu tiên để

lựa chọn vị trí cho BCL.Những nhân tố này được quyết định theo những thông

số sau:độ sâu BCL;khối lượng, tốc độ đưa rác đến BCL và đặc điểm của chất

thải rắn;và cách thức vận hành.Vị trí xây dựng BCL nên được lựa chọn sao cho

khoảng thời gian sử dụng có ích của BCL đủ để thu hồi vốn đầu tư .Người ta đề

nghị rằng bãi chôn lấp nên được thiết kế cho thời gian sử dụng có ích ít nhất là

10 năm.Kích thước của 1 bãi chôn lấp khi tính toán phải bao gồm 2 phần cơ bản

sau:diện tích mặt bằng tổng thể (“gross area”) và diện tích sử dụng có ích cho

chôn lấp (“useful fill area”).Diện tích mặt bằng tổng thể là toàn bộ diện tích mặt

bằng được giới hạn bằng ranh giới của khu đất. Diện tích sử dụng có ích cho

chôn lấp là phần diện tích không bao gồm các diện tích dùng làm vùng đệm,

những con đường giao thông nội bộ và những kho dự trữ đất dùng để che

phủ.Diện tích sử dụng có ích cho chôn lấp có thể chiếm khoảng 50-80% diện tích

mặt bằng tổng thể.Một sơ đồ của một bãi chôn lấp được thể hiện trong hình 2.

Diện tích hữu ích cho chôn lấp trong 1 năm hoạt động cũng được tính toán theo

dân số và khối lượng riêng của chất thải đã được nén chặt, thể hiện ở đường cong

được vẽ trên hình 3 và 4. Loại chất thải và quy trình vận hành(bao gồm cả khối

lượng đất dùng làm vật liệu che phủ)quyết định mức độ đầm nén chất thải.

11

Hình 15-2: Plan view of a landfill

Hình 15-3: Land requirements for a landfill as a function of compaction

12

Hình 15-4: Relationship between bulk density of waste and landfill volume

required

Phương trình sau có thể dùng để tính toán thời gian sử dụng có ích của một BCL

hợp vệ sinh:

( ( )) QS p

T

Q F

V

L

+

=

365 1

Với:

 L: khoảng thời gian sử dụng có ích (năm)

 Vt :thể tích của bãi chôn lấp được tính toán (m3 )

 Qp: lượng chất thải rắn trong 1 ngày (m3

/ngày)

 Fqs: lượng vật liệu che phủ đựơc biểu diễn là 1 phần của Qp(m3

/ngày)

Khối lượng chất thải được chôn lấp, tính toán dựa trên số liệu tính toán về dân

số.Việc tính toán khối lượng chất thải có thể thực hiện bằng phương trình sau:

( )

n

i p Q = Q 1+r

Với :

 Qi : khối lượng rác thải được thug gom trong năm “i”

 Qp : khối lượng rác thải được thu gom mỗi năm ở hiện tại

 r : tỉ lệ tăng dân số hằng năm trung bình lấy phân số thập phân

 n : số năm

13

Diên tích mặt bằng yêu cầu cho một dung lượng chôn lấp cụ thể giảm khi độ sâu

bãi chôn lấp tăng lên .Diện tích yêu cầu có thể tính toán bằng phương trình sau :

h

V

A

T

=

Với :

 A: diện tích cần thiết (m2

)

 Vt: tổng thể tích chất thải rắn và vật liệu che phủ (m3

)

 h: độ sâu trung bình của bãi chôn lấp (m)

Căn cứ vào phương trình và biểu đồ trong hình 4 , tỷ trọng nén của chất thải và

của đất có ảnh hưởng nghiêm trọng đến tổng thể tích chôn lấp và do đó ảnh

hưởng đến diện tích chôn lấp cần thiết.

15.6.3 Địa Hình :

Bất kể ở loại vị trí địa lý nào (ví dụ như mỏ khai thác than bị bỏ hoang, hố đất sét

, chỗ đất trũng tự nhiên…), thông tin về địa hình là một yêu cầu cơ bản để tiến

hành thiết kế một BCL sao cho hợp lý, đầy đủ và để tính toán tác động của bãi

chôn lấp.Yếu tố địa hình rất quan trọng một phần vì trong thực tế nước mưa sẽ

dễ dàng tạo thành vũng trên một khu vực có địa hình tương đối bằng phẳng.Trái

lại, nó có thể gây xói mòn ở một vị trí quá dốc. Một trong 2 trường hợp, địa hình

sẽ gây ra những khó khăn khi vận hành, thường độ dốc lớn hơn 1% nhỏ hơn 20%

là có thể chấp nhận được.

Thông tin về địa hình là cần thiết để bố trí mặt bằng một mạng lưới thoát nước

mặt sao cho:1) Chuyển hướng nước bề mặt lượn quanh theo diện tích bãi chôn

lấp.2) Nước mưa chảy tràn qua chất thải được ngăn chặn và tránh gây tác động

bất lợi lên môi trường.

Hơn nữa, thông tin về địa hình cần thiết để tính toán chính xác sức chứa

(“capacity”) của bãi chôn lấp và loại hố đào, mức độ đào cần thiết nếu cần đào

hố khi vận hành chôn lấp.

Một bản đồ địa hình cho một bãi chôn lấp phải thể hiện đầy đủ khoảng cách giữa

các mặt bằng khác nhau để chỉ rõ kiểu dòng chảy nước mặt trong toàn bộ khu

vực nói chung và trong mỗi khu vực BCL đang vận hành nói riêng.Những bản đồ

địa hình có thể có sẵn từ nhiều nguồn cung cấp; ngoài ra, nếu cần,có thể lập bản

đồ địa hình sử dụng một trong những phương pháp khảo sát đất đai.

Những thông tin có ích thu được từ bản đồ địa hình bao gồm :

• Diện tích đồng bằng bị ngập lụt trong 100 năm qua. (Ghi chú: đồng bằng

ngập lụt là vùng có thể tích nước và vật liệu bồi lắng tự nhiên – bồi tích –

của hệ thống sông khi lưu lượng vượt quá dòng chảy đầy bờ. Lũ lụt liên

quan mật thiết với sự hình thành đồng bằng ngập lụt. Những vấn đề công

trình phát sinh cả ở trong việc kiểm soát lũ định kỳ tràn ngập vùng lãnh thổ

lẫn trong việc công trình phải chịu thử thách trên đồng bằng ngập lụt đó.

Mực nước cao thường gây nên những điều kiện phức tạp. Hơn nữa, sự thay

14