Giải pháp công nghệ xử lý rác thải quy mô nhỏ thân thiện với môi trường và phù hợp với điều kiện Việt Nam

Tóm tắt: Chôn lấp hợp vệ sinh hoặc không hợp vệ sinh hiện vẫn là giải pháp xử lý chất thải rắn phổ

biến nhất ở Việt Nam hiện nay. Kiểm soát ô nhiễm môi trường gây nên bởi nước rỉ rác từ các bãi

chôn lấp vẫn còn là vấn đề nan giải do chi phí đầu tư và vận hành công nghệ quá cao. Các công

nghệ xử lý hiện đang được áp dụng hầu như chưa đạt yêu cầu, công tác quản lý, vận hành hệ thống

còn nhiều bất cập do chi phí năng lượng và hóa chất cao không hiệu quả kinh tế.

Bãi chôn lấp sinh học áp dụng cách tiếp cận “không phát thải”chất ô nhiễm ra môi trường đã được

nghiên cứu và ứng dụng thành công ở một số nước như Mỹ, Nhật, Đan Mạch hay Slovevnia. Tại

nghiên cứu này, việc kết hợp bãi chôn lấp sinh học với công nghệ xử lý bằng phương pháp hấp thụ

và thoát hơi nước hoàn toàn vào không khí sử dụng các loại thực vật trồng phủ trên bề mặt các ô

chôn lấp theo mô hình đề xuất “Bãi chôn lấp xanh” đã được thực hiện nghiên cứu trong điều kiện

phòng thí nghiệm và triển khai thí điểm thực tế tại Đại Đồng, Hưng Yên. Kết quả nghiên cứu đã làm

rõ tính ưu việt và khả năng ứng dụng mô hình bãi chôn lấp xanh cho các đô thị nhỏ ở Việt Nam vì

chi phí thấp, hiệu quả cao và giảm thiểu hoặc “không phát thải” ô nhiễm ra môi trường

pdf 12 trang yennguyen 7640
Bạn đang xem tài liệu "Giải pháp công nghệ xử lý rác thải quy mô nhỏ thân thiện với môi trường và phù hợp với điều kiện Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giải pháp công nghệ xử lý rác thải quy mô nhỏ thân thiện với môi trường và phù hợp với điều kiện Việt Nam

Giải pháp công nghệ xử lý rác thải quy mô nhỏ thân thiện với môi trường và phù hợp với điều kiện Việt Nam
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 1
GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC THẢI QUY MÔ NHỎ THÂN 
THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG VÀ PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM 
Lê Hạnh Chi 
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam 
Ứng Thị Thúy Hà 
Trường Đại học Xây Dựng 
Tóm tắt: Chôn lấp hợp vệ sinh hoặc không hợp vệ sinh hiện vẫn là giải pháp xử lý chất thải rắn phổ 
biến nhất ở Việt Nam hiện nay. Kiểm soát ô nhiễm môi trường gây nên bởi nước rỉ rác từ các bãi 
chôn lấp vẫn còn là vấn đề nan giải do chi phí đầu tư và vận hành công nghệ quá cao. Các công 
nghệ xử lý hiện đang được áp dụng hầu như chưa đạt yêu cầu, công tác quản lý, vận hành hệ thống 
còn nhiều bất cập do chi phí năng lượng và hóa chất cao không hiệu quả kinh tế.... 
Bãi chôn lấp sinh học áp dụng cách tiếp cận “không phát thải”chất ô nhiễm ra môi trường đã được 
nghiên cứu và ứng dụng thành công ở một số nước như Mỹ, Nhật, Đan Mạch hay Slovevnia. Tại 
nghiên cứu này, việc kết hợp bãi chôn lấp sinh học với công nghệ xử lý bằng phương pháp hấp thụ 
và thoát hơi nước hoàn toàn vào không khí sử dụng các loại thực vật trồng phủ trên bề mặt các ô 
chôn lấp theo mô hình đề xuất “Bãi chôn lấp xanh” đã được thực hiện nghiên cứu trong điều kiện 
phòng thí nghiệm và triển khai thí điểm thực tế tại Đại Đồng, Hưng Yên. Kết quả nghiên cứu đã làm 
rõ tính ưu việt và khả năng ứng dụng mô hình bãi chôn lấp xanh cho các đô thị nhỏ ở Việt Nam vì 
chi phí thấp, hiệu quả cao và giảm thiểu hoặc “không phát thải” ô nhiễm ra môi trường. 
Từ khóa: Bãi chôn lấp xanh, chất thải rắn sinh hoạt, thân thiện với môi trường, tiết kiệm 
năng lượng, Xử lý rác thải. 
Summary:Sanitary or non-sanitary landfill is still the most common solid waste treatment in 
Vietnam currently. Control of environmental pollution caused by leaking water from dump sites 
remains obstacles for high investment and operating costs. The applied technology is currently 
almost unsatisfactory, the management and operation of the system is still inadequate due to high 
energy and chemical treatment costs 
Biological landfill that adopts a "zero emission" (zero landfill) approach has been studied and 
applied successfully in several countries, such as the United States, Japan, Denmark and Slovenia. In 
this study, the incorporation of landfill biomass with the technology of fully absorbed and evacuated 
air into the air using vegetation cover on the surface of the landfill according to the “green landfill” 
model which has been studied in the laboratory conditions and piloted in Dai Dong, Hung Yen 
province. The Research results have clarified the superiority and applicability of green landfill 
models to small urban areas in Vietnam because of low cost, high efficiency and reduction or "zero 
emission" of pollutants to the environment. 
Key words:Green landfill, solid waste, environmentally friendly, energy saving, waste treatment. 
1. MỞ ĐẦU* 
Hiện nay, cả nước có 770 đô thị với tỷ lệ dân 
số khoảng 33,47%, tổng số dân khoảng 30,1 
triệu người. Số liệu thống kê cho thấy lượng 
Ngày nhận bài: 11/01/2018 
Ngày thông qua phản biện: 06/02/2018 
Ngày duyệt đăng: 09/02/2018 
chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) ở các đô thị 
phát sinh trên toàn quốc tăng nhanh, tính đến 
cuối năm 2015 tổng lượng CTRSH đô thị tăng 
lên 42.000 tấn/ngày, khu vực điểm dân cư 
nông thôn ước tính khoảng 14.000 tấn/ngày 
[3], nhu cầu thu gom, vận chuyển, xử lý 
CTRSH là rất lớn. Ở Việt Nam, chôn lấp 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 2
rác vẫn là một biện pháp xử lý chất thải 
phổ biến, hầu hết các khu xử lý rác t ại các 
tỉnh t hành đều sử dụng biện pháp chôn lấp 
chất thải [3]. Tuy nhiên, có tới 85-90% các 
bãi chôn lấp (BCL) không hợp vệ s inh, có 
nguy cơ gây ô nhiễm môi trường cao [3]. 
Tình hình quản lý chất thải đô thị t ại các 
đô thị nhỏ cấp huyện, xã cũng trong bối 
cảnh không có gì khả quan hơn. Tại các đô 
thị nhỏ, CTRSH cũng được thu gom và 
chôn lấp trong các BCL quy mô nhỏ . Do 
được hình thành theo nhu cầu s inh hoạt của 
xã hội và cũng chưa được quan tâm đúng 
mức về bảo vệ môi trường, nên phần lớn 
các BCL thường mang t ính tự phát sau đó 
xây dựng cải tạo theo giải pháp tình huống 
cho địa phương sở tại, không được quy 
hoạch, xây dựng và vận hành theo các t iêu 
chuẩn an toàn vệ s inh môi t rường. Kết quả 
là sau một khoảng thời gian vận hành các 
BCL dạng này đã bộc lộ hàng loạt các vấn 
đề nan giải liên quan tới an toàn vệ sinh 
của cộng đồng. 
Cách tiếp cận truyền thống về xử lý chất thải 
tại các nước trên thế giới là rác thải phải 
được chôn lấp cô lập hoàn toàn để giảm 
thiểu các tác động có hại tới môi trường [7]. 
Các bãi chôn lấp sinh học có hệ thống tuần 
hoàn kín nước r ỉ rác nhằm tăng cường khả 
năng phân hủy rác thải trong lòng bãi đã 
được ứng dụng nhiều tại Mỹ , Châu Âu và 
Trung Quốc. Bãi chôn lấp sinh học rút ngắn 
được một phần ba lần thời gian ổn định các 
chất thải so với các BCL hợp vệ s inh thông 
thường [7,8]. Tuy nhiên, các tác động do sự 
lan tỏa ô nhiễm mùi, nước chảy tràn bề mặt 
có ảnh hưởng bởi rác thải, mất cảnh quan và 
an toàn vệ sinh tại khu vực BCL trong thời 
gian vận hành là vấn đề cần được quan tâm 
giải quyết. 
Xử lý ô nhiễm môi trường bằng các công 
nghệ thân thiện, không phát thải và có chi 
phí thấp đã và đang được khuyến khích áp 
dụng không chỉ ở các nước đang phát triển 
mà còn được sử dụng rộng tại các nước Bắc 
Âu. Công nghệ xử lý bằng phương pháp hấp 
thụ và làm thoát hơi hoàn toàn nước thải vào 
không khí bằng thực vật đã được phát triển 
và ứng dụng rộng tại Đan Mạch. Một số 
giống thực vật loài “liễu” đã được phát triển 
và sử dụng như một loại cây đặc chủng phục 
vụ cho mục đích hấp thụ các chất dinh 
dưỡng và thoát hơi hoàn toàn nước thải vào 
không khí. Công nghệ xử lý này sử dụng 
cách tiếp cận “không phát thải” ra môi 
trường, đồng thời tạo nguồn sinh khối gỗ 
phục vụ cho mục đích sưởi ấm vào mùa đông 
của các hộ gia đình [9-10].. 
Việc kết hợp các công nghệ bãi chôn lấp sinh 
học với hệ thống xử lý làm hấp thụ và thoát 
hơi hoàn toàn nước r ỉ rác vào không khí 
bằng thực vật cũng đã được áp dụng thực tế 
tại Slovenia [11]. Kết quả từ dự án thực hiện 
tại bãi chôn lấp chất thải Ormuz, Slovenia 
cho thấy hệ thống “liễu” phủ xanh trên bề 
mặt bãi chôn lấp sinh học được thể hiện trên 
hình 1 đã phát huy công dụng hấp thụ và 
thoát hơi hoàn toàn lượng nước r ỉ rác phát 
sinh, đồng thời góp phần ngăn chặn được 
mùi hôi từ các ô chôn lấp lân cận đang hoạt 
động. Cây liễu phát triển tốt với môi trường 
nước r ỉ rác đã được xử lý sơ bộ bằng hệ 
thống bãi lọc trồng cây. Các kết quả nghiên 
cứu đăng tải trong các bài báo khoa học cũng 
cho thấy các thành phần kim loại và độ muối 
dư trong nước r ỉ rác sau xử lý sơ bộ không 
ảnh hưởng tới sự phát triển của loài thực vật 
này [12]. 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 3
Hình 1: (a) Sơ đồ định hướng cải tạo bãi chôn lấp trong tình trạng không hợp vệ sinh; 
(b) Xây dựng ô chôn lấp mới theo dạng bãi chôn lấp sinh học; (c) Chuyển rác từ ô chôn lấp cũ 
sang ô chôn lấp sinh học mới; (d) Xây dựng bãi lọc trồng cây để xử lý sơ bộ nước rỉ rác trước 
khi tuần hoàn về hệ thống hấp thụ và thoát hơi nước bằng thực vật; (e) Bãi lọc trồng cây sau 1 
năm hoạt động; (f) Cây liễu trồng phủ trên bề mặt bãi chôn lấp làm nhiệm vụ hấp thụ và thoát 
hơi hoàn toàn nước rỉ rác vào không khí sau một năm trồng; (g) toàn cảnh bãi chôn lấp không 
phát thải sau khi hoàn thành các hạng mục cải tạo. 
Ưu điểm nổi chội của mô hình bãi chôn lấp 
không phát thải tại Slovenia là có chi phí quản 
lý, vận hành hệ thống xử lý chỉ bằng 0,483 
USD/m3 [11] tương đương 10.150 VNĐ/m3, 
rất kinh tế và không đòi hỏi quá cao về trình 
độ kỹ thuật. 
Có thể thấy rằng, với tiềm năng kinh tế đang 
trong tiến trình phát triển và kinh nghiệm còn 
hạn chế trong công tác xử lý rác thải đô thị, 
chôn lấp rác thải vẫn sẽ là công nghệ chính và 
cần được cải thiện hơn ở Việt Nam.Vì vậy, 
nghiên cứu phát triển công nghệ thân thiện 
môi trường trong xử lý CTRSH bằng phương 
pháp chôn lấp áp dụng với quy mô nhỏ phù 
hợp với điều kiện Việt Nam được triển khai 
thực hiện nhằm đề xuất giải pháp công nghệ 
xử lý – cải tạo bãi chôn lấp CTRSH theo mô 
hình “Bãi chôn lấp xanh” để tăng cường hiệu 
quả xử lý CTRSH đồng thời ngăn chặn sự lan 
tỏa ô nhiễm môi trường từ các BCL, góp phần 
giải quyết vấn đề bức xúc về quản lý chất thải 
rắn sinh hoạt hiện nay ở Việt Nam. 
Tham khảo các kết quả nghiên cứu ứng dụng 
tại BCL Ormuz, Slovenia đã được công bố, tại 
nghiên cứu này, mô hình “Bãi chôn lấp xanh” 
được đề xuất có cấu trúc của hệ thống bãi chôn 
lấp sinh học kết hợp với xử lý nước rỉ rác bằng 
hấp thụ và thoát hơi hoàn toàn bằng thực vật 
được thể hiện trong hình 2. 
Hình 2:Cấu trúc hệ thống “Bãi chôn lấp xanh”. 
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 
NGHIÊN CỨU 
2.1. Mô hình nghiên cứu 
Theo sơ đồ cấu trúc đề xuất của hệ thống “Bãi 
chôn lấp xanh” được nêu trên hình 2, bãi chôn 
lấp xanh được cấu thành từ 3 hợp phần chính 
với các chức năng riêng khác nhau: 
 Bãi chôn lấp có hệ thống tuần hoàn kín 
nước rỉ rác; 
 Hệ thống xử lý sơ bộ nước rỉ rác dư, nước 
chảy tràn bề mặt vào mùa mưa bằng bãi lọc 
trồng cây và lưu chứa vào hồ; 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 4
 Hệ thống cây trồng trên mặt bãi chôn lấp 
khi đã đóng bãi và trồng quanh khu vực tạo 
dải cây xanh ngăn cách bãi chôn lấp sẽ được 
thiết kế để hấp thụ lượng nước tưới được 
chứa tại hồ sau khi đã được xử lý bằng bãi lọc 
trồng cây. 
Ba hợp phần có chức năng riêng trên có thể 
tách để triển khai các nghiên cứu trên từng hợp 
phần riêng biệt và khi kết hợp lại sẽ cấu thành 
hệ thống “Bãi chôn lấp xanh”. Trên cơ sở đó, 
mô hình nghiên cứu thực nghiệm “Bãi chôn 
lấp xanh” trong điều kiện phòng thí nghiệm 
được thiết kế lắp đặt gồm 3 hệ thống chính: 
(1) Hệ thống 2 cột ủ rác mô phỏng theo cấu 
trúc bãi chôn lấp sinh học (Hình 3): Trong đó 
sử dụng rác không phân loại làm đối tượng 
nghiên cứu. Các cột ủ được vận hành song 
song theo hình thức có và không thực hiện 
tuần hoàn kín nước rỉ rác để đối chứng. 
Hình 3.Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cột ủ 
rác điển hình. 
Hệ thống ủ rác (Hình 3) được thiết kế chế tạo 
và lắp đặt kín hoàn toàn gồm các hợp phần và 
thiết bị sau: 
 Cột ủ rác bằng inox 316 hình trụ D600 mm, 
cao 2,7 m, dung tích 0,7 m3/cột, phía ngoài 
được bọc bông sợi thủy tinh và bạt để cách 
nhiệt. Đậy kín phía trên bằng nắp tròn kết nối 
mặt bích doăng cao su và bulông. Phần chóp 
đáy có gia cố đá dăm 1×1cm để ngăn rác trôi; 
 Các cửa lấy mẫu (2), dỡ rác (3); 
 Hệ thống thu nước rỉ rác gồm ống thu đáy 
(11), cột chứa nước PVC D110mm (12), ống 
nhựa acrilic không màu D10 (5) theo dõi 
mực nước; 
 Hệ thống bơm tuần hoàn nước rỉ rác gồm 
bơm màng (15) điều khiển tự động on/off bằng 
các phao mực nước (14), ống dẫn và phân phối 
nước vào cột ủ (16) bố trí tại 2 cao độ khác 
nhau phía trên các cửa lấy mẫu. Đầu phân phối 
nước của ống (16) được lắp đặt theo 2 cách 
khác nhau là ống đục lỗ bố trí ngang và ống 
đục lỗ bố trí đứng. Phía trên cột ủ bố trí bình 
chứa (17) để định kỳ xả nước ra hệ thống bãi 
lọc trồng cây qua syphon (18) và ống dẫn (19) 
tới bãi lọc trồng cây; 
 Hệ thống thu hồi khí gồm ống thu khí đục 
lỗ được bọc đá dăm bằng lưới inox (6) đặt ở 
giữa cột ủ, bình chứa khí (8) dạng 2 cốc chụp 
lồng vào nhau. Bằng khối lượng của đối trọng 
(10) (bằng trọng lượng của cốc thu khí úp 
ngược) kết nối qua dòng dọc (9) tạo áp suất 
âm để thu khí vào bình (8). Khí phát sinh trong 
cột ủ được sục qua bình nước vôi bão hòa (7) 
để hấp thụ CO2; 
 Hệ thống đo nhiệt độ gồm các đầu đo (20) 
đặt phía trên đầu ống phân phối nước, dây dẫn 
nhiệt và đồng hồ đo nhiệt (21). 
(2)Hệ thống bãi lọc trồng cây và mẫu định 
hình dòng chảy: sử dụng để nghiên cứu khả 
năng xử lý sơ bộ hỗn hợp nước rỉ rác, nước 
chảy tràn bề mặt, nước hồ bị ô nhiễm bởi nước 
rỉ rác phát sinh vào mùa mưa tại khu vực BCL 
(Hình 4). 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 5
Hình 4. Sơ đồ mô hình nghiên cứu thực 
nghiệm hệ thống bãi lọc trồng cây – mẫu 
định hình dòng chảy – hồ sinh học. 
Bãi lọc trồng cây dòng chảy đứng (BLĐ): 
Kích thước khối vật liệu lọc B×L×H = 
0,5×2,7×0,9 m; Cây Dong riềng được trồng 
trong BLĐ. 
Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngang (BLN): 
Kích thước khối vật liệu lọc B×L×H = 
0,5×2,7×0,5 m; Cây Thủy trúc được trồng 
trong BLN. 
Hồ sinh học (HSH): Kích thước chứa nước 
B×L×H = 0,5×2,7×0,6 m; 
Hệ thống mẫu định hình dòng chảy (ĐHDC): 
gồm 07 bát gốm tráng men thủy tinh (Hình 5) 
đặt theo hình bậc thang bằng các trụ đỡ bố trí 
phía trên BLN. 
Hình 5. Sản phẩm mẫu định hình dòng chảy 
Hệ thống thiết bị vận hành gồm: Các bơm B1 
tuần hoàn nước từ ngăn HSH về các bãi lọc; 
B2 bơm nước từ HSH lên hệ thống ĐHDC; 
bơm B3 đưa nước sau BLĐ lên hệ thống 
ĐHDC. Các máy bơm đều có công suất như 
nhau là 10 L/phút; tổ hợp các van V1 và V2 
dùng để đóng mở nước lên hệ thống ĐHDC từ 
HSH, BLĐ; các van V3 và V4 quản lý nước từ 
HSH về BLN và BLĐ. 
(3) Hệ thống hấp thụ và thoát hơi nước bằng 
thực vật 
Mô hình thực nghiệm được thiết kế nhằm 
nghiên cứu khả năng hấp thụ và làm thoát hơi 
nước của cây trồng đồng thời đánh giá khả 
năng sống và phát triển của các loại cây 
nghiên cứu trong điều kiện nước tưới có ảnh 
hưởng bởi nước rỉ rác. Mô hình gồm hai đơn 
nguyên giống nhau, một đơn nguyên vận hành 
với nước được làm ô nhiễm nhân tạo bởi nước 
rỉ rác, đơn nguyên còn lại chạy với nước máy 
để đối chứng. 
Sơ đồ cấu tạo điển hình một đơn nguyên của 
mô hình được nêu tại hình 6 gồm: Ống giữ 
nước PVC - D200; Mỗi ống giữ nước được bố 
trí 8 bồn trồng cây kích thước bề mặt đất trồng 
20×60 cm. Đáy bồn được đục lỗ và được lót 
đệm thấm nước bằng sợi polyeste để ngăn đất 
trôi vào nước. Mỗi bồn được trồng một loại 
cây, các loại cây thử nghiệm được nêu tại hình 
8. Nước tưới được chứa trong bồn chứa nước 
15 L và cấp vào ống giữ nước bởi bơm và hệ 
thống ống cấp – thoát tuần hoàn. Với cấu trúc 
kín của mô hình như nêu trên hình 6, lượng 
nước cần bổ sung vào bồn chứa chính là lượng 
nước hao hụt do cây hấp thụ và bị thoát hơi 
qua cây trồng vào không khí. 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 6
Hình 6. Mô hình thực nghiệm hệ thống hấp thụ thoát hơi nước bằng cây trồng. 
2.2. Vật liệu nghiên cứu 
Rác thải sinh hoạt: Rác hỗn hợp được lấy tại 
nhà máy xử lý CTRSH Kiêu Kỵ , Gia Lâm, Hà 
Nội. Mẫu rác hỗn hợp có thành phần hữu cơ 
chiếm 53% tính theo khối lượng, tỷ lệ các 
thành phần khác nêu tại Hình 7. 
Đá dăm: Đá dăm nguồn gốc Ninh Bình, loại 
vật liệu xây dựng, kích thước 1 × 1 cm; 2 × 2 
cm được sàng theo đúng kích thước và rửa 
sạch bằng nước máy trước khi sử dụng trong 
các mô hình bãi lọc trồng cây và lót đáy các 
cột ủ rác. 
Bùn hoạt tính: Bùn hoạt tính được lấy từ bể thiếu 
khí tại trạm XLNT Kim Liên. 120 L bùn được 
lấy để cấy vào các mô hình bãi lọc trồng cây. 
Chế phẩm sinh học, phân bùn: Các loại chế 
phẩm sinh học EM, Sagi Bio và phân bùn bể 
tự hoại được sử dụng để hòa loãng cùng dòng 
tuần hoàn kín nước r ỉ rác trong các cột ủ rác 
của mô hình thực nghiệm trong điều kiện 
phòng thí nghiệm nhằm nghiên cứu tăng 
cường khả năng phân hủy rác trong cột ủ. 
Hình 7. Tỷ lệ thành phần rác hỗn hợp. 
Cây trồng: 12 loại cây trồng (Hình 8) đã 
được sử dụng để nghiên cứu gồm: Thủy trúc 
(Cyperus involucratus) và Dong riềng 
(Cannaceae) được trồng trong bãi lọc trồng 
cây để nghiên cứu khả năng xử lý sơ bộ nước 
bị gây ô nhiễm nhân tạo bởi nước r ỉ rác; 
Liễu Đan Mạch (Willow), Rồng nhả ngọc 
(Justicia brandegeeana), Nguyệt quế 
(Murraya paniculat a), Thài lài tía 
(Tradescantia pallida), Triều tím (Ruellia 
simplex), Vàng anh lá tranh (Saraca dives), 
Cọ (Licuala grandis), Cỏ lá lạc (Arachis 
pintoi), Chuỗi ngọc (Sedum morganianum) 
và Keo tai tượng (Acacia) được trồng để 
nghiên cứu khả năng sống và phát triển bằng 
nước tưới bị ô nhiễm nhân tạo bằng nước r ỉ 
rác và khả năng hấp thụ - thoát hơi nước. 
2.3. Phân tích chất lượng mẫu nước rỉ rác, 
CTR và khí 
Việc lấy mẫu và phân t ích các mẫu nước, 
rác, đất, cây trồng và khí được tiến hành 
theo các phương pháp chuẩn t ại phòng thí 
nghiệm. Các chỉ tiêu phân tích đối với mẫu 
nước bao gồm pH, Độ dẫn điện, DO, độ 
cứng, độ màu, TSS, VSS, TOC, COD, N-
NH4, N-NO3, TN, PO43-, SO42-, tổng Fe, 
Cr+6, Cr tổng, Pb, Ni, Zn. Các chỉ tiêu phân 
tích đối với mẫu rác bao gồm: Độ ẩm, tổng 
N, tổng phốt pho. Các chỉ tiêu phân tích đối 
với mẫu khí bao gồm: CH4, CO2, H2S, 
NH3, O2. 
Đất 
t ồ
Đệm 
thấ
Bơ
Bồn 
chứanước 
15L
Ống cấp 
ớ
Bồn trồng Ống giữ Ống thoát 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 7
3. CÁC KẾT QUẢ CHÍNH THU ĐƯỢC 
TỪ NGHIÊN CỨU 
3.1. Kết quả nghiên cứu trên mô hình thực 
nghiệm 
Các kết quả chính thu được từ nghiên cứu trên 
mô hình thực nghiệm trong điều kiện phòng 
thí nghiệm được triển khai cho thấy: 
Có sự chênh lệch về nhiệt độ trong các cột ủ, 
nhiệt độ trong cột có thực hiện tuần hoàn nước 
rác cao hơn so với không thực hiện từ 1 đến 3 
oC; nhiệt độ trong các cột ủ cao hơn so với 
nhiệt độ không khí bên ngoài từ 3 đến 8oC (sự 
chênh lệch thể hiện rõ vào thời điểm mùa hè) 
và thay đổi theo nhiệt độ bên ngoài. 
Lượng khí sinh học phát sinh từ cột có thực 
hiện tuần hoàn cao hơn so với không thực 
hiện. Lượng khí phát sinh từ các cột có tuần 
hoàn ổn định vào mùa hè ở mức 35 – 40 
L/ngày. Vào mùa đông, lượng khí phát sinh từ 
tất cả các cột có nhưng không ổn định. 
Liễu Đan Mạch (Willow) Rồng nhả ngọc (Justicia brandegeeana) 
Nguyệt quế (Murraya paniculata) Thài lài tía (Tradescantia pallida) 
Triều tím (Ruellia simplex) Vàng anh lá tranh (Saraca dives) 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 8
Cọ (Licuala grandis) Cỏ lá lạc (Arachis pintoi) 
 Chuỗi ngọc (Sedum morganianum) 
Hình 8. Các loại cây trồng thử nghiệm trước và sau quá trình nghiên cứu. 
Thành phần khí sinh học chủ yếu là CH4 ( 48 – 
63,8%) và CO2 (47,6 - 32,8%). Thành phần 
CH4 trong khí phát sinh từ các cột ủ không 
thực hiện tuần hoàn cao hơn so với có tuần 
hoàn. Khí sinh học phát sinh sau khi sục khử 
CO2 bằng nước vôi có thể đốt trực tiếp được. 
 Các chỉ tiêu chính về chất lượng nước r ỉ rác 
phát sinh từ mỗi cột cho tới nay chưa có sự 
thay đổi rõ rệt và ở mức độ ô nhiễm hữu cơ 
cao do rác mới được ủ cho tới nay là 562 ngày. 
Giá trị trung bình sau 20 đợt lấy mẫu được thể 
hiện tại bảng 4. Các chỉ tiêu ô nhiễm trong 
nước rỉ rác từ các cột có tuần hoàn nhìn chung 
cao hơn so với không thực hiện tuần hoàn. 
 So sánh các kết quả t heo dõi chất lượng 
nước rỉ rác tại các cột ủ có và không tuần 
hoàn trong thời gian 8 tháng đố i với các 
ch ỉ tiêu TOC và COD, có thể thấy rằng: 
Với cột 1 có thực hiện tuần hoàn, nồng độ 
TOC và COD giảm đều tương ứng từ 
15.150; 25.871 mg/L xuống còn 1,381 và 
4.229 mg/L. Tỷ lệ TOC/COD cũng giảm từ 
0,59 xuống 0.33 sau 210 ngày thực hiện 
tuần hoàn nước r ỉ rác. Ở cột 2 không thực 
hiện tuần hoàn, TOC và COD t ăng trong 30 
ngày đầu, tương ứng, từ 16.125; 27.229 
mg/L lên 26.335 và 44.591 mg/L. Nguyên 
nhân có thể do sự tích tụ nước r ỉ rác t rong 
đáy cột ủ làm nồng độ các chất hữu cơ có 
xu hướng t ăng trong thời gian đầu. Từ các 
ngày tiếp sau bắt đầu giảm xuống 10.043 
và 20.525 mg/L ở ngày thứ 210. Tỷ lệ 
TOC/COD giảm từ 0,59 đến 0,49. Như 
vậy, việc tuần hoàn nước r ỉ rác đã làm tăng 
quá trình phân hủy các chất hữu cơ t rong 
nước r ỉ rác dẫn đến nồng độ TOC và COD 
giảm nhanh và mạnh trong cột 1 hơn nhiều 
so với cột 2 không thực hiện t uần hoàn. 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 9
Bảng 4.Giá trị trung bình các chỉ tiêu chất lượng chính của nước rỉ rác từ các cột ủ 
Chi tiêu Giá 
trị 
Không phân loại Hữu cơ phân loại 3R Hữu cơ phân loại máy 
Cột 1, 
TH 
Cột 
2,KTH 
Cột 3, TH Cột 
4,KTH 
Cột 5, TH Cột 6,KTH 
pH 
Min 7,56 5,94 6,8 5,35 6,82 5,24 
TB 7,91 7,36 7,42 6,52 7,55 6,37 
Max 8,36 8,26 7,87 7,11 7,94 7,21 
Độ màu 
(Pt-Co) 
Min 90.711 115.372 69.832 103.415 144.518 139.286 
TB 125.248 143.771 132.457 215.806 209.709 168.403 
Max 360.492 196.083 277.540 498.746 298.788 218.500 
Cl- 
(mg/l) 
Min 1065 1669 1491 1420 1349 1420 
TB 3581,13 3922,88 3323,75 3803 3527,88 3581,13 
Max 7455 9585 6035 9585 6745 7455 
Độ 
kiềm 
(CaCO3
mg/l) 
Min 150,50 159,50 132,00 70,10 177,10 131,00 
TB 191,10 187,06 154,01 104,85 207,85 190,61 
Max 220,00 210,10 201,10 120,00 231,20 242,00 
TSS 
(g/l) 
Min 0,24 0,30 0,24 0,18 0,40 0,32 
TB 1,94 3,09 5,56 4,29 7,05 7,05 
Max 3,99 5,31 12,76 9,91 14,69 14,66 
TH: Tuần hoàn nước rỉ rác KTH: Không tuần hoàn nước rỉ rác 
Một nhược điểm của giải pháp tuần hoàn nước 
rỉ rác là sự tích tụ muối Cl-.Với cột 1 có thực 
hiện tuần hoàn, nồng độ Cl- tăng dần trong 210 
ngày nghiên cứu. Từ 1.050 đến 5.065 mg/L ở 
cột 1. Ngược lại ở các cột 2 không thực hiện 
tuần hoàn, lại có xu thế giảm. Việc tích tụ 
muối sẽ có ảnh hưởng tới sự phát triển của các 
vi khuẩn kỵ khí trong hệ thống vì vậy cần có 
sự theo dõi và có giải pháp xử lý thích hợp để 
quản lý chỉ tiêu này trong quá trình vận hành 
bãi chôn lấp thông qua đường tuần hoàn nước 
rỉ rác. 
Các kết quả phân tích so sánh về đặc tính 
của rác thải theo sự biến động tỷ lệ các thành 
phần dinh dưỡng C : N : P trong các cột ủ có 
và không tuần hoàn nước rỉ rác; tuần hoàn có 
bổ sung phân bùn BTH; tuần hoàn có bổ 
sung chế phẩm s inh học Sagi bio; tuần hoàn 
có bổ sung chế phẩm sinh học Bio EMS 
được nêu trong bảng 5 cho thấy rõ sự ưu việt 
của hình thức vận hành có tuần hoàn thể hiện 
qua các giá trị của tỷ lệ các thành phần dinh 
dưỡng có thay đổi giảm so với vận hành 
không tuần hoàn. 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 10
Bảng 5.Thay đổi tỷ lệ các thành phần dinh dưỡng C, N 
và P trong rác thải tại các giai đoạn nghiên cứu. 
Thời gian Vị trí Tỷ lệ C : N : P trong các cột ủ Ghi chú 
Cột 1 (TH) Cột 2 (KTH) 
Tháng thứ 1 T 44.6:1:0.2 48.3:1:0.2 Thực hiện tuần hoàn tại cột 1: 
- Từ tháng thứ 1 đến 8: Nước 
rỉ rác; 
- Từ tháng thứ 8 đến 11: Nước 
rỉ rác có bổ sung phân bùn 
BTH; 
- Từ tháng thứ 11 đến 13: 
Nước rỉ rác có bổ sung chế 
phẩm Sagi Bio; 
- Từ tháng thứ 13 đến 15: 
Nước rỉ rác có bổ sung chế 
phẩm Bio EMS. 
D 44.8:1:0.2 47.2:1:0.2 
Tháng thứ 8 T 42.4:1:0.2 45.6:1:0.2 
D 43.2:1:0.2 44.7:1:0.2 
Tháng thứ 11 T 40.7:1:0.2 44.2:1:0.2 
D 41.8:1:0.1 42.8:1:0.2 
Tháng thứ 13 T 38.1:1:0.2 43.8:1:0.2 
D 39.7:1:0.2 42.5:1:0.2 
Tháng thứ 15 T 36.8:1:0.1 42.5:1:0.2 
D 38.2:1:0.1 42.2:1:0.1 
Kết quả nghiên cứu sử dụng phân bùn bể tự 
hoại, chế phẩm Sagi bio và Bio EMS nhằm 
tăng cường khả năng phân hủy rác cho thấy 
Sagi bio và Bio EMS là những loại chế phẩm 
sinh học có công dụng khử mùi, tăng cường 
được quá trình phân hủy các thành phần hữu 
cơ trong rác thải, đồng thời rất thuận lợi trong 
sử dụng cũng như bảo quản. Sagi bio có hiệu 
quả hơn so với Bio EMS tuy nhiên có giá 
thành cao hơn. Tuy nhiên, nếu xét trên phương 
diện hiệu quả trong xử lý ô nhiễm môi trường 
thì sử dụng phân bùn bể tự hoại cũng có ý 
nghĩa thiết thực hơn vì cùng một lúc có thể xử 
lý được hai đối tượng hiện đang là những 
nguồn gây ô nhiễm cần giải quyết là rác thải 
sinh hoạt đô thị và phân bùn bể tự hoại. 
Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm của đề tài 
đã cho thấy việc tuần hoàn nước rỉ rác trong 
mô hình bãi chôn lấp vừa tăng cường được khả 
năng phân hủy nước rỉ rác cũng như thúc đẩy 
được quá trình ổn định rác thải trong bãi chôn 
lấp. Với bãi chôn lấp hợp vệ sinh, sau khi chôn 
lấp không thể can thiệp bằng các giải pháp 
nhân tạo nhằm thúc đẩy quá trình ổn định rác 
trong lòng bãi. Ngược lại với hình thức vận 
hành tuần hoàn kín nước rỉ rác, vừa ngăn chặn 
không gây phát tán nước rỉ rác ra môi trường, 
vừa tăng cường được quá trình ổn định rác thải 
trong lòng bãi do khả năng phân bố đều độ ẩm 
trong không gian bên trong lòng BCL. Mặt 
khác có thể can thiệp thúc đẩy quá trình ổn 
định rác bằng các hình thức bổ sung phân bùn 
bể tự hoại hoặc các chế phẩm sinh học như 
Sagibio thông qua dòng tuần hoàn nước r ỉ rác. 
 Các kết quả nghiên cứu đã làm rõ khả năng 
ứng dụng các mẫu định hình dòng chảy kết 
hợp với bãi lọc trồng cây nhằm góp phần ngăn 
chặn ô nhiễm bởi nước rỉ rác từ các bãi chôn 
lấp rác thải đô thị trên cơ sở tiến hành nghiên 
cứu trên mô hình thực nghiệm trong điều kiện 
phòng thí nghiệm. Hệ thống định hình dòng 
chảy gồm 7 bát mẫu xếp dạng bậc thang có 
khả năng làm thoáng tăng cường cho dòng 
chảy qua hệ thống. Theo đó nồng độ ôxi hòa 
tan tăng từ 0 đến 5,6 mg/L. Việc kết nối các 
hợp phần tạo dòng chảy tuần hoàn liên tục hồ 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 11 
sinh học → bãi lọc trồng cây → hệ thống mẫu 
định hình dòng chảy → hồ sinh học giúp hệ 
thống có khả năng xử lý cải thiện chất lượng 
nước hồ bị ô nhiễm bởi nước rỉ rác theo các 
chỉ tiêu COD, TOC, TN, PO4, tổng Fe. Với 
nồng độ ban đầu của các thành phần ô nhiễm 
tương ứng 382; 168; 75; 4; 2 mg/L hệ thống có 
khả năng xử lý giảm xuống còn 36; 17; 25; 
1,6; 0,09 mg/L sau 11 ngày vận hành liên tục. 
Nước sau xử lý có thể dùng để tưới cây trồng 
làm hấp thụ hoàn toàn tạo thành hệ thống xử lý 
không phát thải thân thiện với môi trường. 
 Kết quả nghiên cứu khả năng phát triển của 
các loại cây trồng tạo cảnh quan (nêu tại hình 
8) cho thấy: Với chế độ cấp nước tưới 5L/ngày 
vào hệ thống máng giữ nước kín (Hình 5) cho 
cả 8 loại cây trồng, nước tưới được pha loãng 
nước rỉ rác bằng nước máy theo tỷ lệ 1/200, 
COD trung bình từ 50 – 100 mg/L, kết quả cho 
thấy cỏ lá lạc (Arachis pintoi) là loại cây kém 
phát triển nhất, cây không chết hẳn nhưng ít ra 
lá so với tưới bằng nước thường. Các loại cây 
khác đều phát triển bình thường và tốt. 
3.2. Triển khai mô hình thí điểm bãi chôn 
lấp xanh tại Đại Đồng, Hưng Yên 
(a) Từ các kết quả nghiên cứu tại giai đoạn 
nghiên cứu thực nghiệm trong điều kiện phòng 
thí nghiệm, đề tài đã đề xuất được mô hình 
“Bãi chôn lấp xanh” để triển khai thí điểm 
thực tế tại BCL Đại Đồng, Hưng Yên. 
Mô hình thử nghiệm được xây dựng hoàn 
thiện và đưa vào vận hành thử nghiệm từ 
tháng 1/2016. Hình 9 mô phỏng mô hình 
thực tế sau khi hoàn thiện xây dựng. Hình 10 
thể hiện công tác vận hành và lấy mẫu đánh 
giá khả năng xử lý của hệ thống BLTC – 
ĐHDC – HSH. 
Hình 9. Hoàn thiện xây dựng mô hình bãi chôn lấp xanh ngoài hiện trường 
4. KẾT LUẬN 
Từ các kết quả nghiên cứu thực nghiệm, đề tài 
đề xuất mô hình công nghệ “Bãi chôn lấp 
xanh“ đạt được các mục đích nghiên cứu: 
 Tối ưu ảnh hưởng ô nhiễm của nước rỉ rác ra 
môi trường xung quanh; Tăng cường tốc độ ổn 
định các chất thải bằng hình thức tuần hoàn kín 
nước rỉ rác góp phần nhanh chóng khôi phục khả 
năng tái sử dụng đất và giảm thời gian và chi phí 
giám sát môi trường sau khi đóng bãi; 
 Thu hồi khí thải từ bãi chôn lấp, qua đó 
kiểm soát được ảnh hưởng của mùi hôi tới môi 
trường xung quanh; 
 Giảm thiểu rủi ro đối với sức khỏe con 
người; 
 Đề xuất 7 loại cây trồng có khả năng phát 
triển tốt và hấp thụ, thoát hơi nước rỉ rác đồng 
thời tạo được cảnh quan và an toàn môi trường 
khu vực bãi chôn lấp; 
CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 12
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Bộ xây dựng (2014), Cục hạ tầng, Kỳ yếu Hội thảo Quốc tế - Quản lý tổng hợp CTR tại 
Việt Nam, Hà Nội. 
[2]. Bộ Tài nguyên - Môi trường, Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2009, 2010, 
2011, 2012, 2013. 
[3]. Bộ Tài nguyên và Môi trường, Bộ Xây dựng, Đề án tổng thể quản lý chất thải rắn đô thị 
Việt Nam đến năm 2025. 
[4]. Bộ Tài nguyên và Môi trường, Bộ Xây dựng, Đề án tổng thể quản lý chất thải rắn đô thị 
Việt Nam đến năm 2025, 
[5]. Tchobanoglous, Theisen and Vigil (1993). Intergrated Solid Waste Management: 
Engineering Principles and Management Issues. McGraw-Hill, Inc.. 
[6]. ISWA. (2010). Landfill Operational Guidelines (Second ed.). Vienna: ISWA. 
[7]. GREGERSEN, P. and BRIX, H., 2000. Treatment and recycling of nutrients from 
household wastewater in willow wastewater cleaning facilities with no outflow. 
Proceedings of the 7th International Conference on Wetland Systems for Water Pollution 
Control, Vol. 2, page 1071-1076. University of Florida, Lake Buena Vista, Florida. 
[8]. GREGERSEN, P., and BRIX, H., 2001. Zero-discharge of nutrients and water in a willow 
dominated constructed wetland. Wat. Sci. and Tech., 44, 407-412. 
[9]. Sustainable reclamation of landfill sites, Tjaša G. Bulc and Maja Zupančič Justin, 
Management of Environmental Quality: An International Journal, Vol. 15 No. 1, 2004. 
[10]. Zero-discharge of nutrients and water in a willow dominated constructed wetland, P. 
Gregersen and H. Brix, Water Science and Technology Vol 44 No 11–12 pp 407–412 © 
IWA Publishing 2001. 
[11]. The sustainable rehabilitation of the landfill site - An Active Landfill Site Management 
Demonstration Project, Maja Zupancic Justin , Tjasa G. Bulc , Danijel Vrhovšek , Nevenka 
Ferfila, The LIFE-Environment project, LIFE 03 ENV/SL/000557-LIMNOTOP, Ormoz, 
Slovenia, 2007. 
[12]. Fate of saline ions in a planted landfill site with leachate recirculation, M. Loncnar et al. / 
Waste Management 30 (2010) 110–118.Boron in irrigation water and its interactions with 
soil and plants: an example of municpal landfill leachate reuse, Maja ZUPANČIČ JUSTIN, 
Marija ZUPANČIČ, Acta agriculturae Slovenica, 89 - 1, avgust 2007. 

File đính kèm:

  • pdfgiai_phap_cong_nghe_xu_ly_rac_thai_quy_mo_nho_than_thien_voi.pdf