- Nước rỉ rác mới
Nước rỉ rác mới được hình thành từ các bãi chôn lấp mới hoạt động, có thành phần điển hình được trình bày trong bảng 1.1
Bảng 1.1: Thành phần nước rỉ rác điển hình
| Thành phần | Đơn vị | Bãi mới (dưới 2 năm | Bãi lâu năm (>10 năm) | |
| Khoảng | Trung bình | |||
| pH | – | 4.5 – 7.5 | 6.0 | 6.6 – 7.5 |
| BOD5 | mg/l | 2.000 – 20.000 | 10.000 | 100 – 200 |
| TOC | mg/l | 1.500 – 20.000 | 6.000 | 80 – 160 |
| COD | mg/l | 3.000 – 60.000 | 18.000 | 100- 500 |
| TSS | mg/l | 200 – 2.000 | 500 | 100 – 400 |
| N – Hữu cơ | mg/l | 10 – 800 | 200 | 80 – 120 |
| NH3 | mg/l | 10 – 800 | 200 | 20 – 40 |
| NO3– | mg/l | 5 – 40 | 25 | 5 – 10 |
| P – tổng | mg/l | 5 – 100 | 30 | 5 – 10 |
| Orthophotpho | mg/l | 4 – 80 | 20 | 4 – 8 |
| Độ kiềm | mgCaCO3/l | 1.000 – 10.000 | 3000 | 200 – 1.000 |
| Ca2+ | mg/l | 50 – 1.500 | 250 | 50 – 200 |
| CL– | mg/l | 200 – 3.000 | 500 | 100 – 400 |
| Fe tổng | mg/l | 50 – 1.200 | 60 | 20 – 200 |
| SO42- | mg/l | 50 – 1.000 | 300 | 20 – 50 |
(Nguồn: Intergrated Solid Waste Management)
Thành phần nước rỉ rác chứa hàm lượng chất hữu cơ cao , COD dao động từ 2.000 đến 20.000mg/l, tổng Nito dao động khoảng 200 – 2.000mg/l, trong đó, ammoniac rất cao (trung bình 200mg/l). Ngoài ra, nước rỉ rác còn chứa nhiều chất hóa tan, kim loại nặng như Ca2+ (2.000 – 2.500mg/l), Zn2+ (0.84mg/l), Ni2+ (0.5mg/l), Cr3+ (0.12mg/l), Cu2+ (0.46mg/l), Pb2+(<0.13mg/l), Hg2+ (0.09mg/l) và một số chất hữu cơ độc hại (thuốc bảo vệ thực vật, PCBs,…)
Thực tế kiểm tra các chỉ tiêu ô nhiễm của nước thải bãi chôn lấp Gò Cát trình bày trong bảng 1.2
Bảng 1.2: Thành phần nước rỉ rác Gò Cát
| Stt | Chỉ tiêu | Đơn vị | Giá trị |
| 1 | pH | – | 4.8 – 6.2 |
| 2 | Độ kiềm | mgCaCO3/l | 1.200 – 4.500 |
| 3 | TOC | mg/l | 18.700 – 31.900 |
| 4 | COD | mg/l | 39.614 – 59.750 |
| 5 | BOD | mg/l | 30.000 – 48.000 |
| 6 | VFA
– Axit axetic – Axit propionic – Axit Butyric – Axit Valeric |
mg/l mg/l mg/l mg/l |
21.878 – 25.182
2.569 – 5.995 1.309 – 2.663 4.122 – 4.842 1.789 – 2.838 |
| 7 | TSS | mg/l | 1.760 – 4.311 |
| 8 | VSS | mg/l | 1.120 – 3.190 |
| 9 | N – tổng | mg/l | 336 – 2.500 |
| 10 | N – NH3 | mg/l | 297 – 2.350 |
| 11 | N – NO3– | mg/l | 5 – 8.5 |
| 12 | P – tổng | mg/l | 55.8 – 89.6 |
| 13 | Độ cứng | mg/l | 5.883 – 9.667 |
| 14 | Ca2+ | mg/l | 1.670 – 2.739 |
| 15 | Mg2+ | mg/l | 404 – 678 |
| 16 | CL– | mg/l | 4.100 – 4.890 |
| 17 | SO42- | mg/l | 1.590 – 2.340 |
| 18 | Fe | mg/l | 204 – 208 |
(Nguồn: Khoa Môi Trường – ĐH Bách Khoa TPHCM & ĐH Văn Lang)
Kết quả trên cho thấy tỉ lệ BOD/COD cao, do đó có thể áp dụng biện pháp sinh học để xử lý. Hàm lượng BOD cao thích hợp cho việc sử dụng kết hợp kị khí và hiếu khí nhằm loại bỏ phần lớn chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Tuy nhiên, trong nước thải có chứa hàm lượng Canxi khá lớn, tạo tủa, gây ảnh hưởng bùn sinh học, nên trước tiên cần phải khử canxi. Sau xử lý sinh học, hầu hết các tiêu chuẩn đều đạt, trừ COD do nước rỉ rác chứa các chất khó phân hủy như humic, humat…Vì vậy, phải áp dụng các biện pháp oxy hóa bậc cao nhằm xử lý đạt tiêu chuẩn. Theo kết quả nghiên cứu, quy trình công nghệ đề xuất như sau:
- Thuyết minh công nghệ
Nước rỉ rác sau khi được thu gom bằng hệ thống ống dẫn, tập trung vào hố thu gom, qua song chắn rác để loại bỏ cặn, tạp chất có thể gây tắc nghẽn hệ thống xử lý. Nước rỉ rác mới có nồng độ hữu cơ cao nên thường được lưu trong hồ chứa với thời gian dài (khoảng vài chục ngày) để các chất hữu cơ tự phân hủy hoặc được sục khí để tăng tốc độ phân hủy và đồng thời hạn chế mùi hôi. Tiếp theo, nước thải được đưa vào bể keo tụ tạo bông nhằm loại bỏ canxi và SS. Sau khi khử canxi và cặn, nước thải được đưa qua bể UASB để tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ và chuyển hóa các chất khó phân hủy, phức tạp thành những chất đơn giản dễ phân hủy hơn. Hiệu quả khử COD trong UASB đối với nước rỉ rác khá cao, có thể lên đến 95% (thông thường > 90%, tải trọng 20kgCOD/(m3.ngày)).Sau UASB, nước thải chảy qua hệ thống bùn hoạt tính để tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ còn lại nhờ vi sinh hiếu khí. Hiệu quả khử COD của bùn hoạt tính khoảng 70% (tải trọng 0.6kgCOD/(m3.ngày)). Tuy nhiên mặc dầu hệ thống sinh học hoạt động rất hiệu quả (BOD sau xử lý còn rất thấp <10mg/l) nhưng COD còn đến 400 – 1000mg/l (trung bình 600mg/l) vì là các chất không phân hủy sinh học. Chính vì vậy, nước thải phải được xử lý tiếp tục bằng phương pháp oxy hóa với phản ứng Fenton (H2O2, xúc tác là sắt và mangan). Nước sau bể bùn hoạt tính được axit hóa đến pH = 3.5, bổ sung xúc tác và oxy già. Phản ứng xảy ra mãnh liệt trong 1 giờ. Sau đó, nước thải được trung hòa đến pH trung tính, kết tủa phần sắt dư. Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B mất mùi, mất màu, trong suốt, sau đó tiếp tục xử lý trong hồ sinh học để đạt tiêu chuẩn loại A. Bùn từ các bể oxy hóa, UASB, lắng 2 được tập trung về bể chứa bùn, nén và được chôn lắp ngay trên bãi rác.
2. Nước rỉ rác cũ
Nước rò rỉ tại bãi chôn lấp lâu năm đa phần chứa các hợp chất hữu cơ phức tạp và khó phân hủy sinh học. Đáng lưu ý là hàm lượng N cao, trong đó 90% tồn tại dưới dạng NH3, khi thải ra môi trường sẽ gây độc cho thủy sinh và hiện tượng phú dưỡng hóa. Thành phần và tính chất nước rỉ rác của bãi chôn lấp Đông Thạnh được cho trong bảng 1.3
Bảng 1.3 Thành phần và tính chất nước rỉ rác bãi chôn lấp
| Stt | Thành phần | Đơn vị | Nước rỉ rác Đông Thạnh |
| 1 | pH | – | 7.8 – 8.4 |
| 2 | Độ kiềm | mgCaCO3/l | 2.000 – 8.000 |
| 3 | COD | mgO2/l | 1.080 – 4.000 |
| 4 | BOD | mgO2/l | 384 – 1.100 |
| 5 | TSS | mg/l | 125 – 640 |
| 6 | N – tổng | mg/l | 450 – 1.450 |
| 7 | N – NH3 | mg/l | 400 – 1.360 |
| 8 | N – NO3– | mg/l | 1 – 3.2 |
| 9 | P – tổng | mg/l | 10 – 31 |
| 10 | Ca2+ | mg/l | 980 – 2.000 |
| 11 | Cl– | mg/l | 4.200 – 4.500 |
| 12 | SO42- | mg/l | 1.100 – 2.640 |
| 13 | Fe – tổng | mg/l | 160 – 300 |
| 14 | Coliform | MPN/100ml | 5.106 – 40.106 |
(Nguồn: Khoa Môi Trường – ĐH Bách Khoa TPHCM)
Kết quả nghiên cứu cho thấy nước rỉ rác cũ chứa hàm lượng vi sinh rất lớn, có thể áp dụng phương pháp sinh học để xử lý một phần chất hữu cơ và chủ yếu là Nito trong điều kiện hiếu khí. Phương pháp sục khí đã được nghiên cứu và áp dụng vào giai đoạn đầu của quá trình xử lý nhằm khử phần nào các tạp chất hữu cơ hòa tan có thể phân hủy sinh học. Kết quả là COD giảm 20 – 25%, N tổng giảm từ 400 – 700 mg/l còn 60 – 90 mg/l, pH tăng từ 8.0 lên 9.9 với điều kiện duy trì DO trong khoảng 5 – 6 mg/l, thời gian sục khí từ 4 – 9 ngày (tùy thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ và nito tổng trong thành phần nước thải). Tuy nhiên kết quả khảo sát chất lượng nước rỉ rác của bãi rác Đông Thạnh cũng cho thấy rằng tỉ lệ BOD / COD rất thấp (0.15 – 0.25) thể hiện khả năng phân hủy sinh học kém, kèm theo độ cứng khá cao, gây khó khăn cho quá trình xử lý sinh học. Do đó, việc áp dụng các biện pháp hóa lý và hóa học trong quá trình xử lý tiếp theo là điều cần thiết. Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả xử lý COD bằng chất oxy hóa mạnh là khá cao trong một thời gian tương đối ngắn. Tuy nhiên, nếu áp chỉ áp dụng phương pháp oxy hóa thì nước sau xử lý cũng không đạt yêu cầu và chi phí hóa chất cũng rất cao. Chính vì vậy, trước khi áp dụng biện pháp oxy hóa, nước thải cần được xử lý bằng các biện pháp sơ bộ như sục khí và keo tụ. Một số nghiên cứu đã được thực hiện và kết quả là hiệu quả khử COD 60 – 75% khi keo tụ bằng phèn bùn, và phản ứng oxy hóa với tác chất H2O2, xúc tác FeSO4, pH = 3.5, cho phép giảm COD nhỏ hơn 100mg/l. Liều lượng H2O2 là 2 – 3l/m3, FeSO4 3 – 5kg/m3.
- Quy trình công nghệ hệ thống xử lý nước rỉ rác cũ như sau:
- Thuyết minh công nghệ
Nước rỉ rác được thu gom từ các hố thu, sau khi qua song chắn rác để loại tạp chất có thể ảnh hưởng đến các công trình xử lý tiếp theo, đi vào bể điều hòa nhằm điều hòa lưu lượng và chất lượng nước. Từ bể điều hòa, nước thải được đưa vào bể sục khí nhằm giảm lượng COD dễ phân hủy, nhưng chủ yếu là để khử nito. Sau đó,nước thải được đưa qua bể keo tụ và tiến hành keo tụ với tác chất là phèn bùn ở pH = 5 và hàm lượng phèn là 2000 – 2500mg/l. Tiếp theo, COD trong nước thải sẽ bị oxy hóa bằng H2O2 với xúc tác là mangan và sắt (II). Liệu lượng H2O2 và FeSO4 tương ứng là 2 – 3l/m3 và 3 – 5kg/m3. Nước sau xử lý có thể đạt tiêu chuẩn loại B. Bùn từ bể keo tụ và bể oxy hóa sẽ được thu gom, xử lý, chôn lấp ngay tại bãi chôn lấp rác.
CÔNG TY TNHH TƯ VẤN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG LIGHTHOUSE
Hotline: 0987.229.115 (Mrs. An Trinh) – 0918.01.9001 (Mrs. Hoài Ân)
Email: antrinh1404@gmail.com – vonguyenhoaian.mt@gmail.com
Địa chỉ: 1D Nguyễn Duy, Phường 3, Quận Bình Thạnh, TP.HCM