Tải bản đầy đủ

bài tập lớp về chất thải rắn (khoa Môi Trường)

Bài Tập Lớn Môn Chất Thải Rắn
Họ tên: Lê Thị Phương
Lớp: ĐH5M5

TÍNH TOÁN KHU LIÊN HỢP
Tính quy hoạch quản lý chất thải rắn sau 23 năm
(đã tính ở phần trước) Ta có bảng sau:
quy hoạch quản lí CTR trong 23 năm
mật
dân
tỷ lệ thu khối lượng
năm
diện tích(km2) độ( ng/km2 tlgt(%) số( ngườ TC thải
gom(%) rác(tấn/năm)
)
i)
2017
52,5625
3500
1,1
183969 0,5

0,75
25180,72
2018
52,5625
3500
1,1
185992 0,5
0,75
25457,71
2019
52,5625
3500
1,1
188038 0,5
0,75
25737,75
2020
52,5625
3500
1,1
190107 0,5
0,75
26020,86
2021
52,5625
3500
1,1
192198 0,5
0,75
26307,09
2022
52,5625
3500
1,1
194312 0,5
0,75
26596,47
2023
52,5625
3500


1,1
196450 0,5
0,75
26889,03
2024
52,5625
3500
1,1
198610 0,5
0,75
27184,81
2025
52,5625
3500
1,1
200795 0,5
0,75
27483,84
2026
52,5625
3500
1,1
203004 0,5
0,75
27786,16
2027
52,5625
3500
1,1
205237 0,5
0,75
28091,81
2028
52,5625
3500
1,1
207495 0,5
0,75
28400,82
2029
52,5625
3500
1,1
209777 0,5
0,75
28713,23
2030
52,5625
3500
1,1
212085 0,5
0,75
29029,08
2031
52,5625
3500
1,1
214418 0,5
0,75
29348,40
2032
52,5625
3500
1,1
216776 0,5
0,75
29671,23
2033
52,5625
3500
1,1
219161 0,5
0,75
29997,61
2034
52,5625
3500
1,1
221571 0,5
0,75
30327,59
2035
52,5625
3500
1,1
224009 0,5
0,75
30661,19
2036
52,5625
3500
1,1
226473 0,5
0,75
30998,46
2037
52,5625
3500
1,1
228964 0,5
0,75
31339,45
2038
52,5625
3500
1,1
231483 0,5
0,75
31684,18
2039
52,5625
3500
1,1
234029 0,5
0,75
32032,70
2040
52,5625
3500
1,1
236603 0,5
0,75
32385,06
tổng rác sau 23 năm 687325,25


1. SƠ

ĐỒ CÔNG NGHỆ


Rác thải
sinh hoạt

Bãi tập
kết

Thành phẩm

Rác HC
dễ phân
hủy sinh
học

Ủ phân
compost

Khó phân
hủy sinh
học( HC+V
C)

Thiêu đốt

Phần thải bỏ

Chôn lấp

2. TÍNH

TOÁN NHÀ TẬP KẾT RÁC

Tổng lượng rác thu gom được của cả khu dân cư đem về bãi chôn lấp (lấy ở
năm cuối cùng 2040) bằng:
M = 87761 kg/ng.đ
Bảng thành phần chất thải rắn
tp

% khối lượng kl tổng(kg/d)

thực phẩm thừa
giấy
carton
chất dẻo
vải vụn
cao su
da vụn
sản phẩm vườn
gỗ
thủy tinh
can hộp
kim loại không thép
kim loại thép
bụi, tro, gạch
tổng
Như vậy ta có:

31,6
17
6,7
3,2
0,7
1,1
0,4
12,9
4,5
4,8
2,1
1,5
0,4
13,1
100

Ủ phân comphost
44,5%

87761
87761
87761
87761
87761
87761
87761
87761
87761
87761
87761
87761
87761
87761

Chôn lấp
21,5%

KL thành
phần( cho năm
2040)
27732
14919
5880
2808
614
965
351
11322
3949
4213
1843
1316
351
11497

Thiêu đốt
34%

hình thức xử lý
ủ compost
đốt
đốt
đốt
đốt
đốt
đốt
ủ compost
đốt
Chôn lấp
Chôn lấp
Chôn lấp
Chôn lấp
chôn lấp


Vậy diện tích sàn cần tối thiểu của nhà tập kết là:
F = V/H = 87761/ (2*350) = 125,37 (m2)
(H là chiều cao đống rác, H = 2 m)
Kích thước nhà tập kết rác : B × L = 12 m ×10,5 m
Thông số thiết kế
Chiều dài

L

12m

Chiều rộng

B

10,5m

Chiều cao

H

2m

3. TÍNH

TOÁN KHU Ủ PHÂN COMPHOST
Các loại rác hữu cơ mang ủ là: Thực phẩm thừa, rác vườn

a.

Xác Định Khối Lượng, Công Thức Phân Tử CTR Hữu Cơ.

Dựa theo bảng 2.9 trang 42[1]. Khối lượng khô và ướt của từng thành phần của CTR là
Bảng . Khối lượng thành phần của CTR hữu cơ ủ hiếu khí

Thành phần % khối lượng

-

Độ ẩm

Khối lượng
(kg/ngđ)

Khối lượng
khô

khối lượng
ướt

8319,6
4528,4

19412,4
6792,6

27732

thực phẩm
thừa
rác vườn

31,6
12,9

tổng

44,5

70
60

11321
39054

12848

26205

Độ ẩm của CHC:
26205× 100
W= 12848 =67,1%

Tỷ lệ phần trăm khối lượng các nguyên tố (tính theo khối lượng khô) lấy
theo bảng 2.11 trang 46 [1], chọn thành phần CTR theo bảng sau:
Tỷ lệ % khối lượng các nguyên tố của mẫu CTR
C

H

O

N

tro

thực phẩm
thừa

48

6.4

37.6

2.6

5

rác vườn

47.8

6

38

3.4

4.5

-

Khối lượng các nguyên tố:

Bảng Khối lượng các nguyên tố tính theo khối lượng chất khô dùng ủ


C

H

O

N

thực phẩm thừa

3993,41

532,45

3128,17

216,31

rác vườn

2164,58

271,704

1720,79

153,97

số mol (kmol)

513,17

804,15

303,06

26,45

Tỷ lệ mol

19

30

11

1

C19H30O11N


Công thức hóa học theo khối lượng khô là C19H30O11N



Xác định công thức của rác ướt

-

Khối lượng H2O trong mẫu chất thải rắn phân tích là
m(H2O) = Khối lượng ướt(kg) - Khối lượng khô(kg)
= 67,1%*39054= 26205(kg) hay 1455,84 kmol(H2O)

-

Số mol H và O do nước có trong chất thải rắn tạo nên là
nH(H2O) =2911,68 kmol và nO(H2O) =1455,84 kmol

C:H:O:N= 513,17:(2911,68+ 804,15):(1455,84+303,06): 26,45
=19:140:66:1
→Công thức rác ướt: C19H140O66N
→ Tỷ lệ C/N = 19/1
Với tỷ lệ C/N đã nằm ngoài khoảng cho phép (25/1 – 50/1) nên ta phải dùng thêm vật
liệu phối trộn
b.

Xác Định Và Tính Toán Lượng Vật Liệu Cần Thiết Để Phối Trộn

Từ công thức phân tử của chất hữu cơ (CTR) sử dụng làm compost đã tính ở
trên ta có các số liệu như sau:
+

Tỷ lệ C/N = 19/1.

+

Độ tro 4,75%.

+

Độ ẩm 67,1%.
Theo CT 7.17 trang 224; hàm lượng C có thể xác định theo công thức:
100 − %Tro 100 − 4,75
1,8
C=
= 1,8
=52,9%

→ Hàm lượng N chiếm 2,78% khối lượng khô.
Từ kết quả này có thể thấy cần tiến hành phối trộn CTR hữu cơ với các
thành phần khác trước khi ủ. Vì tỷ lệ C/N = 19/1( nằm ngoài khoảng 25/1 ÷ 50/1)
và độ ẩm vượt quá 50 ÷ 60%.


- Tính toán nguyên liệu phối trộn: Chọn nguyên liệu phối trộn là mạt cưa.
Tính chất của lá cây tươi sử dụng phối trộn lấy theo bảng 7.11 trang 243, Quản lý và
xử lý CTR, Nguyễn Văn Phước:
-

N chiếm 0,1% khối lượng khô

-

Tỉ lệ C/N là 250

-

Độ ẩm 20%

Gọi X2 là khối lượng mạt cưa cần trộn với 1kg (X1) chất hữu cơ đem đi ủ
Gỉa sử sản phẩm sau ủ có tỉ lệ C/N là 30/1
Ta có:
mN1=32,9%*1*2,78%=9,15.10-3 kg
mC1=19*mN1=0,174 kg
mN2=0,8*0,1%*X2= 8.10-4X2 kg
mC2=250*mN2=0,2X2 kg
Suy ra:

0,174 + 0,2 X 2
9,15.10 −3 + 8.10 -4 X 2 =30

→X2 =0,571 kg
→ độ ẩm sau phối trộn:
(X1*W1+X2*W2)/(X1+X2)=(1*67,1%+0,571*20%)/(1+0,571)=50%
→ lượng vật liệu phối trộn cần dùng:Mvlpt=0,571*39054=22299,8 kg/ ngà
C. Tính toán kích thước khu ủ phân comphost bằng luống có thổi khí
- giả sử sau 20 ngày ủ phân compost thì có 70% là thành phẩm và 30% là phần không
đạt đem đi chôn lấp.
- Lượng rác thu gom được vận chuyển về khu ủ là:
M =MTG +Mvlpt= 39,054 +22,299 = 61,353tấn/ngđ
→ khối lượng thành phẩm sau ủ là Mtp=61,353*70%= 42,947 tấn/ngđ ;
Khối lượng không thành phẩm ( thải bỏ) là:61,353*30%=18,406tấn/ngđ
→ Thể tích lượng thành phẩm :Vtp=42,947/0,35=122,7 m3/ngđ
Vthải bỏ=18,406/0,35=52,6m3/ngđ


Tính toán diện tích đất cần để ủ hiểu khí thời gian từ 18 – 28 ngày

- Giả thiết , 4 luống ủ phân sẽ chứa được lượng rác thải trong 1 ngày đổ vào, chọn thời
gian ủ hiếu khí là 20 ngày ( 18-28 ngày). Vậy cần thiết kế 80 luống ủ hoạt động luân
phiên
- Ta có:
Thể tích rác hữu cơ đem ủ trong 1 ngày ( 4 luống ) là :


Vủ = Vtp=122.7 (m3)
Chọn chiều cao H = 1m, Diện tích 4 luống ủ là :
S = V/H = 122,7/1 = 122,7 m2
→ diên tích mỗi luống ủ là: S1=122,7/4=30 m2
Chọn kích thước mỗi luống ủ: B =2 m , L =15 m.
Như vậy ta chia thành 4 dãy ủ , mỗi dãy có 20 luống ủ
-

Thiết kế rãnh phân phối khí và rãnh thoát nước rỉ rác. Rãnh được thiết kế đặt song
song theo chiều dài của ngăn ủ
- Trên bề mặt các rãnh sử dụng lưới thép để ngăn rác rớt xuống rãnh, đường kính
các lỗ trên lưới không quá lớn để rác có thể lọt xuống được cũng như không quá
nhỏ dễ gây bít lưới làm cho khí không thể lên được.
→Vậy diện tích toàn bộ khu ủ hiếu khí bao gồm:
- Chiều dài khu ủ :Lủ=15(m)×4( dãy)+0,5(m)×3+0,2×2+0,5×2=62,9m
Trong đó:
+ khoảng cách giữa 2 dãy ủ là:0,5m
+bề dầy tường bao khu vực ủ: 0,2m
+ khoảng cách từ dãy ủ đầu tiên hoặc cuối cùng tới tường bao:0,5m
-

Chiều rộng khu ủ: Bủ= 20luống×2m +0,5×19+0,5×2+0,2*2 = 50,9 m

Trong đó:+khoảng cách giữa các luống ủ là 0,5m
+khoảng cách giữa tường bao khu ủ tới luống ngoài cùng: 0,5m
+Bề dày tường: 0,2m
Suy ra tổng S cần cho khu ủ hiếu khí là :62,9 ×50,9 = 3201,61m2
Ta có bảng thông số kích thước sau:
Thông số

Đơn vị

Giá trị

Chiều dài

m

62,9

Chiều rộng

m

50,9

Số luống ủ cho 20 ngày

luống

80

Số dãy

dãy

4

m

15

kích thước
khu ủ

Kích thước
luống

dài
cao

1


rộng
Bề dày tường bao khu ủ

m

0,2

Khoảng cách 2 dãy ủ

m

0,5

Khoảng cách các luống

m

0,5

Khoảng cách từ luống ủ
ngoài cùng tới tường bao

m

0,5



-

2

Nhà ủ chín

Tính toán diện tích đất cần để ủ chín phân 10 – 12 ngày.
Sau khi ủ thu được thành phẩm đạt 70%
V=( 122,7×0,7×2)/4= 43m3/2ngày/luống
Chọn thời gian ủ: tủ = 10 ngày, vậy thiết kế 20 luống ủ hoạt động luân phiên.
V1 luống = 43 m3 , chọn H = 1,5m
 S = 43/1,5 = 28,6 m2
29 m2 , chọn B = 2,5m, L =11 ,6m.
Vậy diện tích toàn bộ khu ủ chín:
- Chiều dài:11,6 m+1,5m đường đi ở đầu = 13,1m.

- Chiều rộng: 20 luống ủ × 2m + 21 bức tường × 0,1m = 42,1m.
Tổng S toàn khu ủ chín = 13,1×42,1= 551,51 m2.
Tổng S toàn khu ủ = 3201,61+ 551,51 = 3753,12 m2
4. TÍNH TOÁN KHU CHÔN LẤP HỢP VỆ SINH
- Thành phần chất thải đem chôn lấp: thủy tinh, can hộp, kim loại không thép, kim
loại thép, bụi, tro, gạch và 30% rác dễ phân hủy sinh học
- Theo TCVN 261:2001 – BXD, quy mô của ô chôn lấp được xác định theo khối lượng
chất thải và mô hình chôn lấp sao cho thời gian vận hành mỗi ô từ 1 – 3 năm.
Chọn thời gian vận hành của 1 ô chôn lấp là 2 năm.
- Tỷ trọng rác sau khi đầm nén là 710-950 kg/m3. Chọn tỷ trọng rác sau khi đầm nén là
950 kg/m3
- tổng lượng rác thu gom trong 23 năm là:m1=687325,25 tấn/ năm
- lượng rác hữu cơ sau 23 năm:
KL thành
kl tổng sau 20
tp
% khối lượng
phần( cho năm hình thức xử lý
năm(tấn/năm)
2040)-tấn/năm
thực phẩm thừa
31,6
217194,78
ủ compost
sản phẩm vườn
12,9
687325,25
88664,96
ủ compost
tổng
100
305859,74


→lượng rác hữu cơ đem chôn sau 23 năm=305859,74×30%=91757,9 tấn/ năm

-

→ Lượng rác đem đi chôn lấp sau 23 năm:
21,5% ×687325,25+91757,9=239532,83tấn/ năm=239532830kg/ năm
→ Thể tích rác đem chôn:
VR=239532830/950=252140m3/ năm
Chọn ô chôn lấp kiểu nửa chìm nửa nổi, với chiều sâu chôn rác dưới mặt đất là 10m
Chọn chiều cao ô rác: H = 15(m), số ô chôn lấp n = 10ô
Thể tích của mỗi ô là
VR1 = VR/10 =252140 / 10= 25214 (m3)

-

Tổng lượng đất phủ bề mặt lấy bằng 20% lượng rác trong mỗi ô (theo mục 5.2.1.9
TCXDVN 261:2001)
Vd1 = 20%VR1 = 0,2 × 25214=5042,8(m3)

-

Tổng thể tích rác trong các ô:
Vô = VR1 + Vd1 = 25214+5042,8 =30256,8 (m3)
-Diện tích 1 ô chôn lấp: F =30256,8/15=2017,12(m2)
- kích thước 1 ô chôn lấp:L=50m, B=40,5m

Có h1=h1=10m
b2 = b – 2x = b – 2.(h2.cotg 60˚) = 50 – 2. 10.Cot60= 39 m
a2 = a – 2.x = 40,5 – 2.10.cot60 = 29m.
b1 = b – 2.h1 = 50 – 2.10 = 30 m
a1 = a - 2h1 = 40,5 – 2.10 = 20,5 m
5. TÍNH

LÒ ĐỐT RÁC
Lượng rác đem thiêu đốt tính cho năm 2040 trong 1 ngày:
Mđốt=34%*87761=29838,74 kg/ngđ
Chọn loại lò đốt của nhà sản xuất loại TH15 loại 2 kiểu 1 ghi, chọn 3 lò đốt có thông
số kỹ thuật sau:
Chiều rộng: 1m65
- Chiều rộng: 2,1m


- Chiều dài: 2,63m
- Chiều cao tổng thể=20m
- Thể tích buồng đốt 1 sơ cấp = 3m3
- Thể tích buồng đốt 2 sơ cấp = 1,5m3
- Trọng lượng lò = 12 tấn
- Thể tích buồng làm mát dập bụi= 1,2m3
- Công suất đốt: 12 tấn rác/24 giờ
6. CÁC

CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ
+ Kho thành phẩm: là nơi chứa phân compost đã được đóng bao, phải có đủ diện
tích đảo kho khi cần thiết. Xây dựng nhà kho có kích thước: B x L = 13,1m x
42,1m.
+ Phòng bảo vệ: Xây dựng với diện tích 24m2, kích thước: B × L = 4m x 6m.
+ Nhà để xe công nhân viên và xe khách có diện tích 81m2, kích thước :
B x L = 6m x 13,5m.
+ Khu nhà hành chính: B x L = 13,3m x 22,3m
+ Nhà nghỉ của công nhân: kích thước: B x L = 11,8m x 13,3m.
+ Xưởng sửa chữa hàng ngày: B x L = 13,7m x 17,7m
+ Phòng thí nghiệm: B x L = 13,5m x 17,7m
+ Khu vực rửa xe: B x L = 10m x 13,5m
+ kho đựng dụng cụ: 4m x 6m
+ Đất trồng cây xanh: nhằm cải tạo môi trường



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×