Giáo trình Công nghệ môi trường

1.1. CÁC NGUỒN TẠO RA KHÍ THẢI VÀ BỤI

Trong thực tế có hai nguồn tạo ra khí thải và bụi, đó là nguồn ô nhiễm tự nhiên

và nguồn ô nhiễm nhân tạo gắn liền với các hoạt động của con người.

1.1.1. Nguồn ô nhiễm tự nhiên

Các hoạt động tự nhiên có thể làm tăng hàm lượng bụi tại một thời điểm và ở

một không gian nào đó như gió lốc, bão sa mạc mang theo bụi đất cát trên mặt đất tung

vào bầu không khí. Núi lửa hoạt động có thể phun vào bầu khí quyển một lượng bụi và

khí khổng lồ. Những hiện tượng như trên không xảy ra liên tục và phát tán nhanh ra

một vùng rộng lớn làm giảm hàm lượng bụi và khí.

Các hiện tượng phân hủy, thối rữa động thực vật xảy ra thường xuyên cũng thải

vào không khí một lượng khí độc hại.

Các hiện tượng sấm chớp, mây, mưa, bức xạ trong hệ mặt trời và vũ trụ, thông

qua các phản ứng phân hủy hoặc kết hợp các chất tồn tại cân bằng trong không khí tạo

ra các chất có hại.

Nhìn chung ô nhiễm không khí do thiên nhiên tạo ra về khối lượng là rất lớn

song thường phân bố trong một không gian rộng và khá đồng đều nên ít gây nguy hại.

Mặt khác các sinh vật trên mặt đất, qua hàng ngàn vạn năm đã quen và đã thích

ứng được với những thay đổi nói trên.

1.1.2. Nguồn ô nhiễm nhân tạo

Các nguồn ô nhiễm nhận tạo nguy hiểm ở chỗ rất dễ xảy ra hiện tượng cục bộ với

nồng độ cao gây tác hại đến người và các sinh vật. Các nguồn và các chất ô nhiễm

nhân tạo được khái quát trên bảng 1.1.

1.2. CÁC DẠNG THẢI VÀO KHÔNG KHÍ

*Các chất ở dạng khí: là những chất ở điều kiện thông thường tồn tại ở thể khí

như: CO, CO2,NOx,SOx,Cl2

*Các chất thải dạng bụi: là các hạt chất rắn được phân tán trong không khí có

kích thước khác nhau (từ 1/10 đến hàng nghìn micromet).

*Các chất dạng hơi: thể khí của các chất ở điều kiện bình thường là chất lỏng

hoặc rắn. Ví dụ: hơi benzen, iod, tetraetyl chì.

*Các chất dạng soi: là tập hợp các phân tử chất lỏng hoặc chất rắn tạo thành các5

hạt nhỏ li ti phân tán trong không khí.

Các chất thải là khí, hơi, bụi hay sol có tác hại ít hay nhiều sẽ phụ thuộc vào bản

thân tính chất của chúng

pdf 148 trang yennguyen 1040
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Công nghệ môi trường", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Công nghệ môi trường

Giáo trình Công nghệ môi trường
 1
LỜI NÓI ĐẦU 
Môn học "Công nghệ môi trường" đã được đưa vào chương trình giảng dạy cho 
sinh viên ngành Khoa học Môi trường từ khi thành lập Khoa Môi trường (năm 1995). 
Cuốn sách đã tích lũy kinh nghiệm của gần chục năm thử nghiệm trên các bài giảng, 
kết hợp với việc học hỏi và tham khảo tài liệu giảng dạy môn học này của Viện Kỹ 
thuật Châu Á (AIT) - Thái Lan, cũng như các tài liệu khoa học về công nghệ xử lý 
chất thải của một số nước trên thế giới và trong khu vực. Trong cuốn sách này, nhóm 
tác giả mong muốn truyền đạt những kiến thức cơ bản, kỹ năng tiến hành nghiên cứu 
xử lý chất thải phát sinh trong sản xuất công, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh 
hoạt... 
Bố cục của cuốn sách gồm 3 phần: xử lý các chất gây ô nhiễm không khí, xử lý 
nước và nước thải, xử lý chất thải rắn. 
Phần "Công nghệ xử lý khí thải" do ThS. Đồng Kìm Loan biên soạn bao gồm 4 
chương đầu. Trong phần này tác giả đã đề cập đến nguyên nhân và các nguồn gây ô 
nhiễm không khí, dạng của các chất thải vào bầu khí quyển, các biện pháp cải thiện 
bầu không khí nơi sinh sống và làm việc. Đặc biệt tác giả thống kê toàn bộ các phương 
pháp đã được áp dụng trong thực tế để xử lý bụi và khí thải độc hại, mà điển hình là 
các công nghệ của Nhật Bản. 
Phần "Công nghệ xử lý nước thải" gồm từ chương 5 đến chương 10 do PGS. TS. 
Trịnh Thị Thanh biên soạn đã trình bày các phương pháp cơ bản để xử lý nước và 
nước thải. Tác giả đã tập trung phần lý thuyết của các quá trình xử lý sinh học và minh 
họa bằng các ví dụ tiêu biểu cho một số ngành sản xuất công nghiệp. 
Phần "Công nghệ xử lý chất thải rắn" do TS. Trần Yêm biên soạn gồm 3 chương 
cuối của giáo trình. Phần này bao gồm các biện pháp (hệ thống) thu gom chất thải rắn 
đô thị, nông thôn; công nghệ xử lý chất thải (sử dụng lại, tái chế, làm phân compost, 
sản xuất khí sinh học) và công nghệ chôn lấp chất thải. 
Các tác giả xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp của đồng nghiệp và 
sinh viên về những khiếm khuyết trong nội dung cũng như hình thức giúp chúng tôi 
hoàn thiện cuốn giáo trình tái bản lần sau. 
Các tác giả 
 2 
MỤC LỤC 
LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................................1 
DANH MỤC CÁC BẢNG.........................................................................................................3 
Phần I CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI 
Chương 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN ..............................................................................4 
1.1. CÁC NGUỒN TẠO RA KHÍ THẢI VÀ BỤI .....................................................4 
1.2. CÁC DẠNG THẢI VÀO KHÔNG KHÍ .............................................................4 
Chương 2 CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT LÀM SẠCH KHÔNG KHÍ .................................7 
2.1. CÁC BIỆN PHÁP MANG TÍNH VĨ MÔ............................................................7 
2.2. CÁC BIỆN PHÁP MANG TÍNH CỤC BỘ.........................................................7 
2.3. CÁC BIỆN PHÁP CẢI THIỆN KHÔNG KHÍ NƠI LÀM VIỆC .......................7 
2.4. BIỆN PHÁP QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH SẢN XUẤT ....................................9 
Chương 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI ............................................11 
3.1. KHÁI QUÁT VỀ BỤI VÀ XỬ LÝ BỤI............................................................11 
3.2. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI BẰNG BUỒNG LẮNG...................................12 
3.3. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI DỰA VÀO LỰC LY TÂM (CYCLON) .........14 
3.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI BẰNG LỌC MÀNG, LỌC TÚI ......................19 
3.5. THU BỤI BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ƯỚT................................................21 
3.6. KHỬ BỤI TĨNH ĐIỆN ......................................................................................28 
Chương 4 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HƠI VÀ KHÍ ĐỘC ............................................33 
4.1. KHÁI QUÁT VỀ HƠI VÀ KHÍ ĐỘC ...............................................................33 
4.2. XỬ LÝ KHÍ VÀ HƠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP THIÊU HỦY ........................33 
4.3. PHƯƠNG PHÁP NGƯNG TỤ ..........................................................................35 
4.4. XỬ LÝ HƠI VÀ KHÍ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ...................36 
4.5. XỬ LÝ KHÍ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ .................................44 
Phần II CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 
Chương 5 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN XỬ LÝ NƯỚC THẢI ............53 
5.1. NHỮNG ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM NƯỚC GÂY RA ĐỐI VỚI NGUỒN 
NƯỚC TIẾP NHẬN..................................................................................................53 
5.2. CÁC ĐIỀU KIỆN VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC 
THẢI..........................................................................................................................54 
Chương 6 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC CẤP ........................................................56 
6.1. KHỬ SẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM THOÁNG .....................................56 
6.2. TRIỆT KHUẨN .................................................................................................56 
Chương 7 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI .......................................................58 
7.1. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC ...............................................................58 
7.2. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HOÁ VÀ HOÁ - LÍ .............................................61 
Chương 8 CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÍ SINH HỌC..................................................................75 
8.1. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÍ SINH HỌC........75 
8.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ ........................................................................80 
8.3. CÁC QUÁ TRÌNH LỌC SINH HỌC.............................................................84 
8.4. XỬ LÍ THẤM QUA ĐẤT..................................................................................89 
Chương 9 MỘT SỐ QUÁ TRÌNH XỬ LÍ NƯỚC THẢI ......................................................92 
9.1. XỬ LÍ CÁC CHẤT VÔ CƠ HOÀ TAN............................................................92 
9.2. XỬ LÍ CÁC CHẤT HỮU CƠ............................................................................93 
 3
9.3. XỬ LÍ VÀ THẢI BÙN.......................................................................................94 
Chương 10 CÁC VÍ DỤ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỤ THỂ ....................................................102 
10.1. XỬ LÍ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN................................................................102 
10.2. XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHỨA CRÔM.............................................................104 
10.3. XỬ LÍ CÁC HỢP CHẤT CYANIDES..........................................................105 
10.4. XỬ LÍ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA ..........................................................106 
10.5. XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHỨA DẦU................................................................107 
10.6. XỬ LÍ CHẤT THẢI NGUY HẠI ..................................................................110 
Phần III CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN 
Chương 11 THU DỌN CHẤT THẢI RẮN ...........................................................................113 
11.1. CÔNG CỤ VÀ PHƯƠNG TIỆN THU GOM CHẤT THẢI RẮN................114 
11.2. HỆ THỐNG, CÁC PHƯƠNG THỨC THU DỌN RÁC ...............................115 
Chương 12 PHÂN LOẠI VÀ GIẢM KÍCH THƯỚC CHẤT THẢI RẮN..........................126 
12.1. PHÂN LOẠI CHẤT THẢI RẮN...................................................................126 
12.2. GIẢM KÍCH THƯỚC CHẤT THẢI RẮN....................................................128 
Chương 13 CHẾ BIẾN CHẤT THẢI RẮN VÀ BÃI THẢI.................................................132 
13.1. CÁC MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG CHẤT THẢI RẮN ........................................132 
13.2. CHẾ BIẾN PHÂN VI SINH (COMPOST)....................................................132 
13.3. SẢN XUẤT KHÍ SINH VẬT (BIOGAS)......................................................137 
13.4. BÃI CHỨA CHẤT THẢI RẮN (BÃI THẢI)................................................141 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................147 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Bảng 1. 1. Các nguồn và các vật chất gây ô nhiễm chủ yếu ......................................................5 
Bảng 1.2. Phân loại bụi và hơi khí độc theo dải kích thước.......................................................6 
Bảng 3. 1. Các phương pháp xử lý bụi .....................................................................................11 
Bảng 3. 2. Vùng lọc và hiệu quả xử lý của các phương pháp ..................................................11 
Bảng 3.3. Năng suất lọc bụi của cyclon đơn và cyclon tổ hợp.................................................18 
Bảng 5.1. Các phương pháp xử lý nước thải ............................................................................54 
Bảng 5.2. Xử lý nước thải bậc 1 ...............................................................................................55 
Bảng 9.1. Các thông số làm việc của thiết bị làm đặc bùn bằng tuyển nổi ..............................97 
Báng 10. 1. Tiêu chuẩn thiết kê các thiết bị khác nhau đê xử lý nước thải nhà máy bia .......107 
Bảng 13. 1. Quá trình phân huy sinh học chất thải rắn...........................................................133 
 4 
Phần I 
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI 
Chương 1 
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 
1.1. CÁC NGUỒN TẠO RA KHÍ THẢI VÀ BỤI 
Trong thực tế có hai nguồn tạo ra khí thải và bụi, đó là nguồn ô nhiễm tự nhiên 
và nguồn ô nhiễm nhân tạo gắn liền với các hoạt động của con người. 
1.1.1. Nguồn ô nhiễm tự nhiên 
Các hoạt động tự nhiên có thể làm tăng hàm lượng bụi tại một thời điểm và ở 
một không gian nào đó như gió lốc, bão sa mạc mang theo bụi đất cát trên mặt đất tung 
vào bầu không khí. Núi lửa hoạt động có thể phun vào bầu khí quyển một lượng bụi và 
khí khổng lồ. Những hiện tượng như trên không xảy ra liên tục và phát tán nhanh ra 
một vùng rộng lớn làm giảm hàm lượng bụi và khí. 
Các hiện tượng phân hủy, thối rữa động thực vật xảy ra thường xuyên cũng thải 
vào không khí một lượng khí độc hại. 
Các hiện tượng sấm chớp, mây, mưa, bức xạ trong hệ mặt trời và vũ trụ, thông 
qua các phản ứng phân hủy hoặc kết hợp các chất tồn tại cân bằng trong không khí tạo 
ra các chất có hại. 
Nhìn chung ô nhiễm không khí do thiên nhiên tạo ra về khối lượng là rất lớn 
song thường phân bố trong một không gian rộng và khá đồng đều nên ít gây nguy hại. 
Mặt khác các sinh vật trên mặt đất, qua hàng ngàn vạn năm đã quen và đã thích 
ứng được với những thay đổi nói trên. 
1.1.2. Nguồn ô nhiễm nhân tạo 
Các nguồn ô nhiễm nhận tạo nguy hiểm ở chỗ rất dễ xảy ra hiện tượng cục bộ với 
nồng độ cao gây tác hại đến người và các sinh vật. Các nguồn và các chất ô nhiễm 
nhân tạo được khái quát trên bảng 1.1. 
1.2. CÁC DẠNG THẢI VÀO KHÔNG KHÍ 
*Các chất ở dạng khí: là những chất ở điều kiện thông thường tồn tại ở thể khí 
như: CO, CO2,NOx,SOx,Cl2 
*Các chất thải dạng bụi: là các hạt chất rắn được phân tán trong không khí có 
kích thước khác nhau (từ 1/10 đến hàng nghìn micromet). 
*Các chất dạng hơi: thể khí của các chất ở điều kiện bình thường là chất lỏng 
hoặc rắn. Ví dụ: hơi benzen, iod, tetraetyl chì... 
*Các chất dạng soi: là tập hợp các phân tử chất lỏng hoặc chất rắn tạo thành các 
 5
hạt nhỏ li ti phân tán trong không khí. 
Các chất thải là khí, hơi, bụi hay sol có tác hại ít hay nhiều sẽ phụ thuộc vào bản 
thân tính chất của chúng. 
Bảng 1. 1. Các nguồn và các vật chất gây ô nhiễm chủ yếu 
Chất ô nhiễm Nguồn ô nhiễm 
Oxit các bon (CO, 
CO2) 
 - Các nhà máy nhiệt điện 
 - Các ngành công nghiệp sử dụng năng lượng là đốt 
nhiên liệu 
- Giao thông vận tải 
- Các lò đốt rác và dân dụng 
- Phân hủy yếm khí 
 Bụi than, tro Các nguồn đốt nhiên liệu thải cùng với khí cacbon 
oxit 
 Bụi berili Chế hóa quặng và luyện kim 
 Bụi uranium Chế hóa quặng 
 Hợp chất chứa 
kim loại có độc 
tính cao 
 - Các cơ sở luyện kim 
 - Các cơ sở sản xuất hóa chất 
 - Các cơ sở sản xuất thuốc trừ dịch hại 
 - Sử dụng các sản phẩm thuốc trừ dịch hại 
 Các hợp chất 
chứa clo 
 - Thuốc trừ sâu 
 - Các cơ sở sản xuất hóa chất 
 - Các cơ sở sản xuất giấy và bột giấy 
 - Khử trùng bằng clo và các hợp chất chứa clo hoạt 
động 
 Flo và các hợp 
chất chứa flo 
 - Các cơ sở sản xuất hóa chất 
 - Các cơ sở sản xuất phân lân từ apatit và photphorit.. 
 - Các cơ sở luyện kim 
 Hydrocacbon - Đốt nhiên liệu 
 - Công nghiệp sơn và trang trí bằng sơn. 
 - Các cơ sở sản xuất linh kiện cần làm sạch bằng dung 
môi hữu cơ 
 - Các cơ sở sản xuất hóa chất hữu cơ 
 - Luyện kim 
 Nitơ oxit - Đốt nhiên liệu 
 - Các nhà máy hóa chất 
 - Các cơ sở sản xuất phân đạm, phân tổng hợp NPK 
 Lưu huỳnh oxit - Các cơ sở sản xuất hóa chất 
 - Các nhà máy nhiệt điện 
 - Luyện kim 
 - Các công đoạn đốt nhiên liệu khác 
 6 
Chất ô nhiễm Nguồn ô nhiễm 
Các hợp chất có 
chứa phối pho 
 - Các cơ sở sản xuất thuốc trừ dịch hại 
 - Sử dụng thuốc trừ dịch hại 
 Bụi khoáng vô cơ - Công nghiệp sản xuất xi măng 
 - Công nghiệp khai khoáng 
 - Giao thông vận tải 
 - Xây dựng 
 Bụi phóng xạ - Các vụ thử hạt nhân 
 - Sự rò rỉ của các cơ sở năng lượng hạt nhân 
 Hơi kiềm, hơi 
axit 
 - Các cơ sở sản xuất hóa chất 
 - Các cơ sở sử dụng axit và kiềm trong sản xuất 
 Bụi chì - Các cơ sở sản xuất acquy 
 - Giao thông vận tải 
 Dicyan và HCN - Các cơ sở mạ kim loại 
 - Khai thác, trích chiết vàng, bạc và các kim loại 
Có nhiều cách phân loại bụi, hơi và khí độc. Dưới góc độ thu gom và tách lọc, ta 
có thể phân loại theo dải kích thước (bảng 1.2). 
Bảng 1.2. Phân loại bụi và hơi khí độc theo dải kích thước 
Loại Dải kích thước(µm) Đặc tính 
Bụi 0,1 ÷ 1000-2000 Phát sinh trong quá trình đập, phá, nổ, mài 
khoan... các chất rắn như đá, quặng, than, kim 
loại. Một số bụi có dạng sợi có nguồn gốc hoá 
học, thực vật hoặc khoáng. Các bụi lớn có lắng 
do lực trọng trường. Các bụi nhỏ có khuynh 
hướng bay lơ lửng trong không khí. 
Khói I 0,001 – 0,1 Được tạo ra do ngưng tụ các hạt chất rắn trong 
quá trình làm nóng chảy kim loại hoặc các 
phản ứng hoá học. 
Khói II 0,1 – 0,1 Được tạo ra do quá trình đốt cháy nhiên liệu 
Sương 0,01 – 10,0 Là sản phẩm của quá trình ngưng tụ các hạt 
chất lỏng 
Hơi 0,005 Là thể khí mà trong điều kiện bình thường 
chúng ở thể lỏng hoặc rắn 
Khí 0,0005 Là dạng vật chất mà trong điều kiện nhiệt độ và 
áp suất thông thường chúng không tồn tại ở thể 
lỏng hoặc rắn 
 7
Chương 2 
CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT LÀM 
SẠCH KHÔNG KHÍ 
Giữa thiên nhiên và con người trên hành tinh của chúng ta luôn có một mối quan 
hệ mật thiết. Những tác động đến thiên nhiên gây ra do ô nhiễm không khí có quan hệ 
nhân quả đối với hoạt động sống của con người. Đó là sự sa mạc hoá, sự nóng lên của 
trái đất, xói mòn, bão, lốc... Để giảm thiểu sự ô nhiễm không khí, có thể có những biện 
pháp sau: 
2.1. CÁC BIỆN PHÁP MANG TÍNH VĨ MÔ 
- Hạn chế tác động của con người vào thiên nhiên như: Hạn chế đốt rừng, hạn 
chế khai thác rừng, khoáng sản nhằm giảm ảnh hưởng đến sự cân bằng vốn có của khí 
quyển. 
- Chống  ... i tiết có ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh khí. Nhiệt độ 
không khí hạ thấp làm giảm hoạt động phân huỷ của các vi sinh vật trong bể phối do 
đó khối lượng khí sinh ra sẽ giảm ảnh hưởng này đặc biệt dễ nhận thấy đối với các bể 
túi sinh khí nằm lộ thiên. 
d. Cấu tạo của hệ thống sản xuất khí sinh vật 
Bộ phận cơ bản của hệ thống sản xuất khí sinh vật là bể sinh khí hay còn gọi là 
bể phân huỷ, bể phối (Digester/Septic tank). Kích thước của bể tuỳ thuộc vào khả năng 
về tài chính, số lượng gia súc và nhu cầu về chất đốt (khí đốt) của chủ nhân. 
Thể tích chung của bể sinh khí và bể chứa khí như sau: 
+ Sản xuất 2 m3 khí/ngày thể tích chung của bể sinh khí + chứa khí là 10 m3 
+ Sản xuất 3 m3 khí/ngày thể tích chung của bể sinh khí + chứa khí là 15m3. 
+ Sản xuất 5 m3 khí/ngày thể tích chung của bể sinh khí + chứa khí là 25m3. 
+ Sản xuất 10 m3 khí/ngày thể tích chung của bể sinh khí + chứa khí là 50m3 
 139
Thể tích của riêng bể sinh khí (digenter) như sau (sản xuất 1 m3 khí/ 
ngày): 
+ Sản xuất từ phân trâu, bò: ít nhất là 2,8 m3 thì cần nuôi 2 con trâu, bò. 
+ Sản xuất từ phân gà, vịt ít nhất là 1,38 m3 thì cần nuôi 260 con. 
+ Sản xuất từ phân người: ít nhất là 5,04 m3 thì nhà vệ sinh cho 42 người. 
+ Sản xuất từ phân lợn: ít nhất là 1,76 m3 thì cần nuôi 9 con lợn. 
Thể tích của bể (thùng, túi) chứa khí phụ thuộc vào chế độ tiêu dùng khí hàng 
ngày của chủ nhân. Trong một số loại hình bể sinh khí cụ thể thì thể tích của thùng 
chứa khí không dưới 20% thể tích của bể sinh khí. 
Về cách tính toán thể tích cần thiết của các bể có thể tham khao tài liệu "Sách 
hướng dẫn phát triển khí sinh vật" do Hội đồng Kinh tế và Xã hội châu Á và Thái Bình 
Dưỡng thuộc Việt Nam 1980 (xem trong tài liệu tham khảo). 
Bể sinh khí mê tan (bể phối, bể phản ứng) và bể (thùng, túi) chứa khí có nhiều 
kiểu dáng khác nhau như hình trống, hình vại, hình hộp chữ nhật, hình vòm... Nối với 
bể sinh khí là 2 đường ống: ống vào của hỗn hợp phân tươi, nước tiểu, nước pha trộn 
và ống ra của hỗn hợp phân lẫn nước sau khi đã phân huỷ. 
Nối với bể (thùng, túi) chứa khí là ống dẫn khí đến nguồn tiêu thụ như bếp đun, 
đèn... Cấu tạo của hệ thống sản xuất khí sinh vật được trình bày trong hình 13.2 (a, b, 
c, d, e). 
a. Bể sinh khí hình vại với thùng chứa khí tách riêng 
 140
 141
e. Hoạt động của hệ thống 
Trong bể sinh khí, hỗn hợp phân và nước bị phân huỷ yếm khí tạo thành khí mê 
tan dưới tác động lên men của vi khuẩn methanogenes. Ở nhiệt độ trong bể là 35oC vi 
khuẩn sẽ hoạt động rất mạnh và sẽ sản xuất được nhiều khí. Nhiệt độ càng thấp thì 
hoạt động sinh khí của vì sinh vật càng giảm. Ở nhiệt độ 10oC hoạt động sinh khí 
ngừng hẳn. Ở các nước nhiệt đới, nhiệt độ trung bình của không khí thường từ 25oC – 
30oC. Thời gian trung bình đủ để cho vi khuẩn hoạt động lên men trong điều kiện nhiệt 
đới là 50 ngày. Trong điều kiện khí hậu nóng hơn thời gian này sẽ giảm xuống còn 40 
ngày. Ở các khu vực có khí hậu lạnh hơn thì thời gian hoạt động lên men lâu hơn, ít 
nhất 60-70 ngày. 
Để cho bể sinh khí hoạt động tốt, cần phải đảm bảo một số yếu tố sau đây: 
- Hàng ngày nạp đủ lượng phân, nước theo tỷ lệ hợp lý. Tỷ lệ phân/nước có thể là 
l:l, 2:3 nhưng nhiều người thích tỷ lệ 4:5. 
Đảm bảo pH=8 (mức tối ưu) của hỗn hợp phân, nước. 
Kiểm tra hoạt động ban đầu của bể sinh khí, hoạt động của vi khuẩn, dinh dưỡng 
cho vi sinh vật. 
Kiểm tra đầu ra: khối lượng khí, đặc điểm của phân sau khi phân hủy. 
13.4. BÃI CHỨA CHẤT THẢI RẮN (BÃI THẢI) 
a. Khái niệm về bãi chứa chất thái rắn 
Không phải tất cả rác thải đều được chế biến, tác chế hay tạo ra năng lượng mà 
phần còn lại và phần dư thừa sau các khâu nêu trên được để vào bãi đổ rác chung của 
thành phố. 
 142
Hiện tại có 2 phương án để giữ rác lâu dài đó là bãi rác trên đất liền và đổ rác 
xuống đáy biển, đại dương. Phương án bãi rác trên đất liền là phương án được coi là 
tối ưu nhất và được sử dụng chung nhất hiện nay. Ngoài ra còn phương án xây dựng 
bãi rác trong khí quyển, nhưng phương án này xem ra khó thực hiện vì nhiều lý do như 
đặc điểm các chất thải hiện tượng thiên nhiên, khí tượng v.v... 
Một số nước trên thế giới hiện nay còn đổ rác xuống biển và đại đương. Riêng ở 
Mỹ, cho đến năm 1933 rác của thành phố vẫn được đem đổ xuống đại dương, sau đó 
quyết định của Hội đồng tối cao Mỹ đã cấm việc đổ rác thải này. Nhưng một số rác 
thải công nghiệp vẫn còn được đổ xuống biển. 
Dựa trên kinh nghiệm trước đây của các thành phố ở nước Mỹ và một số nơi 
khác trên thế giới thì đổ rác xuống đất (bãi rác hay bãi đổ rác vệ sinh) là biện pháp 
kinh tế nhất và được chấp nhận nhất. Bãi đổ rác vệ sinh (lấp đất vệ sinh- sanitary 
landfi11) là một khu đất trũng có diện tích, độ sâu tùy thuộc vào lượng và thời gian 
tích giữ rác. Rác đổ vào bãi thải này được nén ép và sau mỗi ngày người ta phủ một 
lớp đất lên lớp rác đó. Sau khi bãi rác này đã đầy (đạt tới thể tích tối đa) người ta phủ 
một lớp đất cuối cùng (dày khoảng 0,5 m hoặc hơn) lên toàn bộ diện tích bãi rác. 
Bãi đất trống để đổ rác khác với bãi đổ rác vệ sinh và nó còn được sử dụng ở một 
số địa phương ở Mỹ và rất nhiều nước trên thế giới đặc biệt ở các nước đang phát 
triển. Tuy nhiên trong tương lai không xa, phương pháp này sẽ không được chấp nhận 
vì những yếu điểm về thẩm mỹ, môi trường và vệ sinh. 
Dựa trên kinh nghiệm sử dụng bãi rác vệ sinh, người ta rút ra một số ưu và nhược 
điểm sau đây: 
• Ưu điểm 
- Nơi nào có sẵn đất thì phương pháp này là kinh tế nhất. 
- Đầu tư ban đầu ít so với các phương pháp khác. 
- Bãi rác vệ sinh là phương pháp hoàn chỉnh hay là cuối cùng nếu so với phương 
pháp thiêu rác hay composting. Hai phương pháp này đòi hỏi phải có phần xử lý phụ 
thêm. 
- Bãi rác vệ sinh có thể nhận tất cả các loại rác và không cần khâu tách hay phân 
loại rác. 
- Bãi rác vệ sinh là một phương pháp linh hoạt, khi cần thiết có thể tăng số lượng 
rác đổ vào bãi thải đồng thời chỉ thêm một ít nhân lực hoặc thiết bị. 
- Vùng đất rìa bãi thải có thể sử dụng cho các mục đích khác nhau như bãi đỗ xe, 
sân chơi, sân gôn. 
• Nhược điểm 
- Ở khu vực đông dân, đất thích hợp cho bãi rác có thể không có sẵn theo yêu cầu 
về khoảng cách vận chuyển rác tối ưu nhất. Các tiêu chuẩn bãi đổ rác vệ sinh thích hợp 
phải được gắn với hoạt động hàng ngày nên có thể dẫn đến đổ thải vào bãi thải trống. 
 143
Bãi rác vệ sinh năm trong khu vực dân cư sẽ gây sự phản đối của dư luận công 
chúng. 
- Một bãi rác vệ sinh hoàn chỉnh sẽ phải thực hiện và đòi hỏi bảo dưỡng định kỳ. 
Các thiết kế và kỹ thuật xây dựng đặc biệt cần phải được áp dụng để xây dựng 
bãi rác vệ sinh hoàn chỉnh. 
Một số khí (như me tan, khí nổ...) sinh ra từ quá trình phân huỷ có thể gây nguy 
hiểm hay gây ra khó chịu cho người và động vật ở xung quanh. 
b. Các yếu tố cần quan tâm đối với bãi rác 
Trong qui hoạch và thiết kế hệ thống bãi rác vệ sinh hiện đại cần phải quan tâm 
đến các yếu tố quan trọng như cơ sở khoa học, kỹ thuật và kinh tế. Các yếu tố về thiết 
kế, vận hành của một bãi rác vệ sinh bao gồm: 
Các yếu tố để lựa chọn phương án xây dựng bãi chôn lấp vệ sinh 
- Phương pháp lắp đặt và vận hành. 
- Phản ứng xảy ra khi bãi rác vệ sinh kết thúc hoạt động. 
- Sự vận động và rò rỉ của khí và nước từ bãi thải. 
- Thiết kế bãi rác vệ sinh. 
- Chính sách quản lý và các qui định. 
• Lựa chọn địa điểm xây đựng bãi rác vệ sinh 
Các yếu tố sau đây cần phải được quan tâm và đánh giá trong khi chọn địa điểm 
xây dựng bãi rác vệ sinh: 
Có diện tích đất: xem xét khu vực có sẵn đất và sẽ không sử dụng vào mục đích 
sản xuất nông nghiệp, công nghiệp hoặc định cư. 
 - Tác động môi trường xung quanh của việc chế biến và tái chế rác (tại khu vực 
bãi thải) hoặc trong quá trình xây dựng và vận hành của bãi rác. 
- Khoảng cách chuyên chở rác: đảm bảo các yêu cầu về môi trường và kinh tế. 
- Điều kiện địa hình và đặc điểm thổ nhường: quan tâm đến hướng thoát nước 
mặt, độ thấm của đất, độ cao của địa hình và ảnh hưởng của bãi rác đến môi trường 
xung quanh. 
- Điều kiện khí hậu: xem xét sự thay đổi mùa trong năm, lượng thưa, nhiệt độ 
không khí, gió và hướng gió và đánh giá mối quan hệ giữa nó với sự vận chuyển chất 
thải. 
- Điều kiện thủy văn: xem xét khoảng cách từ địa điểm đặt bãi thải đến nguồn 
nước mặt (sông, suối), mạch nước ngầm và đánh giá ảnh hưởng môi trường. 
- Điều kiện địa chất và thuỷ địa chất: cấu tạo đá mẹ, tầng chứa nước ngầm, chấn 
động, sụt lún. 
- Điều kiện môi trường địa phương: môi trường tự nhiên, kinh tế, xã hội xung 
quanh bãi thải dự kiến. 
 144
- Tiềm năng sử dụng tối đa của bãi thải, quỹ đất. 
c. Phương pháp lấp đất và vận hành 
Các phương pháp thông thường cho vùng đất khô. 
Phương pháp chủ yếu được sử dụng để lấp đất có thể phân ra như sau: 
+ Mương máng rộng 
Phương pháp này sử dụng với khu vực có độ sâu thích hợp để chứa được rác thải 
và tại đó mạch nước ngầm gần với mặt đất. Thông thường rác thải được đồ vào mương 
máng rộng có chiều dài từ 3 m đến 12 m, có độ sâu từ 1 đến 2 m và có chiều rộng từ 5 
đến 8 m. Khi rác đổ xuống mương rãnh, cần phải phân tán nó rộng ra thành một lớp 
mỏng (từ 45 đến 53 cm và sau đó nén chặt. 
+ Khu đất 
Phương pháp này được sử dụng khi địa hình của khu vực không thích hợp cho 
việc đào các mương rộng. Rác đổ ra từ xe tải và được phân tán dọc theo các dải dài và 
hẹp trên mặt đất. Trên mỗi lớp rác được nén, ép (thường có bề dày từ 2 đến 3 m), 
người ta phủ một lớp đất có bề dày tử 15 đến 30 cm sau mỗi ngày làm việc. 
+ Phương pháp trũng 
Khu vực nào có đất trũng tự nhiên hay nhân tạo thì có thể được sử dụng một cách 
rất có hiệu quả. Phương pháp đổ, ép rác theo phương pháp này tùy thuộc và đặc điểm 
địa chất, thuỷ văn, trắc lượng hình thái của vùng trũng. 
Các phương pháp thông thường đối với vùng ướt. Bãi đầm lầy, phá, ao hồ đều có 
thể được sử dụng để làm bãi thải. Nhưng do ô nhiễm nước ngầm, tạo mùi, tính ổn định 
trong xây dựng nên việc thiết kế bãi thải vệ sinh cần phải thận trọng. 
Trước đây bãi thải rác lấp đất ở khu vực ẩm ướt coi như được chấp nhận nếu việc 
tiêu thoát nước được thực hiện tốt và không gây tình trạng khó chịu (nhất là mùi hôi 
thối). 
d. Các phản ứng xảy ra ở bãi thải rác vệ sinh 
Để xây dựng kế hoạch và thiết kế bãi rác vệ sinh có hiệu quả điều quan trọng là 
phải hiểu được cái gì sẽ xảy ra bên trong lớp rác thải khi các hoạt động lấp đất được 
hoàn thành. Những sự thay đổi về vật lý, hóa học, sinh học đều có thể xảy ra trong rác 
thải ở bãi đổ rác: 
Phân huỷ sinh học các chất hữu cơ (phân huỷ yếm khí hay háo khí) cũng đều gán 
liền với sinh khí và chất lỏng. 
- Quá trình oxy hóa học của các chất trong bãi thải. 
- Thoát khí ra ngoài từ bãi chôn lấp vệ sinh (NH4, CO2, H2, H2S, CH4) 
- Sự vận chuyển của chất lỏng do sự khác biệt về độ cao. 
- Hòa tan và rò rỉ của chất hữu cơ trong nước. 
- Vận động của các chất hòa tan. 
 145
e. Quy hoạch bãi chôn lấp vệ sinh 
Trong quy hoạch một bãi chôn lấp vệ sinh, các vấn đề sau đây cần xem xét: 
+ Diện tích đất đủ công để có thể chứa rác của địa phương trong một thời gian 
tương đối dài, từ 10 năm trở lên. 
+ Có nguồn cung cấp đất để phủ rác. 
+ Có diện tích để xây dựng các công trình phụ trợ như bãi đỗ xe, nhà điều hành, 
xưởng cơ khí, kho, dải cây quanh bãi thải, vườn hoa, đường vào và ra v.v... 
+ Có hệ thống ống, mương rãnh thoát nước, ống thoát khí từ bãi thảí có hệ thống 
xử lý nước từ bãi thải. 
+ Có hoá chất để diệt vi khuẩn gây bệnh truyền nhiễm. 
+ Có nước sạch lấy từ nơi khác đến. 
+ Có hệ thống tường rào bảo vệ an toàn lao động và vệ sinh môi trường. 
+ Phân lô đất dành riêng cho từng loại chất thải, đặc biệt cho chất thải rắn độc 
hại, khó phân huỷ. 
+ Xây dựng kế hoạch quản lý hoạt động của bãi thải. 
+ Xây dựng kế hoạch hậu bãi thải (bãi thải sau khi ngừng hoạt động). 
f) Sơ đồ mặt bằng và cấu tạo của một bãi chôn lấp vệ sinh được trình bày trong 
các hình 13.3, 13.4, 13.5. 
Hình 13.3. Mặt cắt hệ thông lấp đất vệ sinh 
1 Các lớp rác 7. Chiều rộng ngăn 
2. Lớp rác cuối cùng 8. Tỷ lệ 2:l hoặc 3:l của độ dốc điển hình 
3. Lớp rác + đã phủ 9. Lớp phủ cuối trên mặt đốc 
4. Chiều cao 10. Mặt sàn như yêu cầu 
5. Lớp phủ thường ngày 11. Lớp đất phu cuối 
6. Lớp đất phủ trung gian 12. Chất thải rắn đã nén chắc 
 146
Hình 13.4. Mặt cắt lớp đất cho quản lý nước mặt, nước ngầm, 
sắp xếp vật liệu che phủ, rãnh và đường thoát khí 
1 Rãnh được đào dốc cho thoát 7. Lớp vật liệu che phủ chúng nước thấm 
2. Mực nước ngầm 8. Sỏi hoặc cát 
3. Đất 9. Lớp sét chống thấm (độ dày 4. Lỗ thoát khí phụ thuộc địa hình khu vực) 
5. Bậc nâng cao nhằm tránh 10. Đường thoát nước thấm nước. 
1 1. Lớp đất nén trên lớp chống 6. Lớp dốc phủ vật liệu thấm 
12. Rác thải đã được nén ép 
Hình 13.5. Phương thức xử lý rác thải hợp 
vệ sinh trong hẻm núi hay khe 8uốí 
1 Lớp cắt 8. Lớp cắt 1 
2. Lớp cắt 2 9. Lớp rác thử 1 
3. Rãnh thoát 10. Ống thu nước từ rác thải 
4. Lớp nâng 3 11. Những ngăn đã hoàn thành 
5. Lớp phủ trung gian 12. Bề mặt rác 
6. Lớp nâng 2 13. Lớp tập đất cuối cùng 
 147
7. Mặt đất nguyên khai 
 148
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Bộ Khoa học - Công nghệ và Môi trường, Tiêu chuẩn Việt Nam về 
môi trường, 1995. 
[2] Lê Thạc Cán, Cơ sở khoa học môi trường, Viện Đại học mở, 1995. 
[3] Trần Hiếu Nhuệ, Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp, NXB 
Khoa học Kỹ thuật, 1992. 
[4] Lê Văn Khoa, Ô nhiễn môi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1995. 
[5] Nguyễn Công Thành, B.N. Lohani, Gunter Tharun (Editors), Bãi thải 
rác và tái chế rác, Tuyển tập báo cáo tại Seminar về quản lý chất thải rắn. AIT, 
Bangkok, Thái Lan, 25 - 30 tháng 9 năm 1978 (bản tiếng Anh). 
[6] Nguyễn Công Thành, B.N. Lohani, Michel Bestt, Ro bin Bidwe11, 
Gunter Tharun, Bãi thải rác và tái chế rác, Tuyển tập báo cáo tại hội thảo vùng về 
Quản lý chất thải rắn. Bangkok, Thái Lan, 3 - 10 tháng 12 năm 1979 (bản tiếng Anh). 
[7] Lê Trình, Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước, NXB 
Khoa học Kỹ thuật, 1997. 
[8] Nguyễn Đình Chi, Phạm Thúc Côn, Cơ sở lý thuyết hóa học, NXB 
Đại học và Trung học Chuyên nghiệp, 1979. 
[9] Nguyễn Trần Dương, Trần Trí Luân, Nguyễn Ngọc Quán, Nguyễn 
Xuân Thu (dịch). Hóa lý, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1977. 
[10] Miljokonsulterna Sebra Envotec, Quản lý chất thải nguy hiểm 
(tiếng Anh), Tài liệu biên soạn cho khóa đào tạo (5 tuần) về chất thải nguy hiểm tại 
Nykoping, Thụy Điển, 1992. 
[11] H. Mark.J. Water and Waste Water Technology, 2na edition, John 
Wiley & Sons, New York, 1986. 
[121 Tchobanoglous, T. Hilary, R. Eliassen, Solid ástes: Engineering 
Principles and Management Issues, Mc Graw - Hi11 Kogukusha. Ltd., Tokyo, 1977. 
[13] UNEP. Fresh Water Pol1ution, Nairobi, 1991. 
[14] WHO. Assessment of Sources of Air, Water and Land Po11ution. 
[15] Economic and Social Commision for Asia and the Pacific. 
Guidebook on Biogas Development, Energy Resources Development, 
Series No 21, United Nations, New York, 1980. 
[16] B. R. Saubo11e and A. Bachmann. Fuel gas from cowdung, Second 
Edition, Sahayogi Press, Katmandu, April, 1980. 
[17] Global Environment Centre Foundation 2-110. Air po11ution 
control technology n Japan, Ryokuchikoen, Tsurumika, Osaka 538, Japan. 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_cong_nghe_moi_truong.pdf