Tài liệu Chương 15: Bãi chôn lấp hợp vệ sinh - Pdf 10

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

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
2
thức về các thành phần rác thải dự kiến sẽ được chôn lấp ở bãi chôn lấp, sẽ giúp
nhận thức 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

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 ( CO
2
) 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

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 ( CH
4
) và CO
2
. Những khí ở dạng vết là
hydrogen sulphide ( H
2
S ) ,hydrogen ( H
2
) và nitrogen ( N
2
) .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

C-65
0
C .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.
6
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/m
3
trong khi đối với bãi chôn
lấp được đầm nén sơ sài thì khoảng 300 kg/m
3
ở Mỹ , phạm vi khối lượng riêng
thông thường của chất thải ngay sau khi vừa đầm nén xong khoảng 475-

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
7
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
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

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

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
10
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 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

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:
( )( )
S
Qp
T
FQ
V
L
+
=
1365
Với:
 L: khoảng thời gian sử dụng có ích (năm)
 V
t
:thể tích của bãi chôn lấp được tính toán (m
3
)
 Q
p:
lượng chất thải rắn trong 1 ngày (m
3
/ngày)
 F

Với :
 A: diện tích cần thiết (m
2
)
 V
t
: tổng thể tích chất thải rắn và vật liệu che phủ (m
3
)
 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

phát triển của thực vật, đó là mét trên cùng ngay dưới mặt đất (“subsurface”),
và gọi các vật liệu gốc bên dưới đới phong hóa là đá hay trầm tích mẹ.
(Kehew 1998) Các kỹ sư xây dựng, ngược lại, thực hiện 1 phương pháp nghiên
cứu đất hoàn toàn khác. Với các kỹ sư xây dựng, từ ngữ đất bao hàm loại vật
liệu nào đó, có thể đào bằng xẻng. Định nghĩa này rõ ràng là không có giới hạn
về độ sâu, nguồn gốc, hay khả năng hỗ trợ cho sự phát triển thực vật. Sự phân
loại đất theo xây dựng dựa trên cỡ hạt, thành phần hạt, và tính dẻo của vật liệu.
Các đặc trưng này liên quan chặt chẽ với hành vi của đất khi có tải trọng tác
dụng.
(Kehew 1998) Trong phương pháp nghiên cứu đất thì các nhà địa chất có vị trí
trung gian giữa các nhà thổ nhưỡng và kỹ sư xây dựng. Các nhà địa chất quan
tâm tới đất và các quá trình phong hóa để tìm hiểu các điều kiện khí hậu quá
khứ và mối quan hệ với các thành tạo địa chất hữu ích từ trầm tích sét, tới các
quặng kim loại. Sự phân loại đất thổ nhưỡng với những ai không chuyên môn là
quá phức tạp, do vậy các nhà địa chất thường sử dụng các phân loại cơ bản hơn.
Nhà địa chất gọi loại vật liệu rời rạc bất kỳ ở dưới đới phát triển thực vật là
trầm tích (“sediment”) hoặc “vật liệu chưa cố kết”. Thuật ngữ “chưa cố kết”
này trái với cách sử dụng thông thường của các kỹ sư xây dựng, vì thuật ngữ
“cố kết” chuyên dùng để chỉ sự nén của đất bão hòa trong xây dựng.
Đối với kỹ sư môi trường, trong xây dựng và vận hành 1 bãi chôn lấp, tùy vào
mục đích nghiên cứu vị trí xây dựng hay nghiên cứu kỹ thuật xây dựng và vận
hành mà 1 kỹ sư môi trường đóng vai trò là 1 nhà thổ nhưỡng, hay 1 kỹ sư xây
dựng hay 1 nhà địa chất.
15
Tính có sẵn đất có những đặc tính thích hợp để làm lớp lót đáy bãi chôn
lấp(BCL), làm hệ thống lớp che phủ phía trên hoặc cả hai là một trong những
xem xét quan trọng khi phân tích và lựa chọn vị trí xây dựng BCL. Nếu có một
lượng đất đủ ở ngay vị trí BCL hoặc ở gần đó là một thuận lợi để tránh tốn thời
gian và chi phí để đảm bảo có vật liệu tổng hợp hay có đất ở xa nơi có thể được
chọn là BCL.

riêng khô tối
đa (kg/m
3
)
GW Sỏi cấp phối tốt và hỗn hợp
sỏi cát ít hay không có hạt
mịn.
(2.7±1.3)x10
-
<13.3 >1908
GP Sỏi cấp phối xấu và hỗn hợp
sỏi cát ít hay không có hạt
mịn.
(6.4±3.4)x10
-
<12.4 >1763
GM Sỏi chứa bụi, hỗn hợp sỏi
cát bụi .
> 3 x 10
-7
<14.5 >1827
GC Sỏi chứa sét, hỗn hợp sỏi cát
sét.
> 3 x 10
-7
<14.7 >1845
SW Cát cấp phối tốt và cát chứa
cuội, ít hay không hạt min.
N/A 13.3±2.5 1908±80
16

hay chứa tảo diatome, bụi
đàn hồi
(1.6±1)x10
-7
36.3±3.2 1314±64
CH Sét vô cơ có tính dẻo cao,
sét béo
(5±5)x10
-8
25.5±1.2 1507±32
OH Sét hữu cơ có tính dẻo trung
bình đến cao
N/A N/A N/A
Source: Reference 4.
Đất xem xét làm nền móng cho BCL (nền móng trên đó đặt BCL) được yêu cầu
có những số liệu về độ bền của đất. Ngoài ra, những dữ liệu về tính thấm của
đất ở vị trí BCL cũng rất cần thiết (hay còn gọi là tính dẫn nước “hydraulic
conductivity”_ thường có đơn vị là cm/s) bởi vì thiết kế BCL phải tính toán đến
sự rò rĩ nước thấm qua nền móng.
Vì lí do về kinh tế, đất tại chỗ nên được sử dụng tối đa để làm lớp lót bằng đất,
vật liệu che phủ và lớp thoát nước dựa trên khối lượng và đặc điểm của đất có
sẵn và theo yêu cầu điều kiện chung của vị trí BCL. Lượng đất có sẵn ở một vị
trí BCL phụ thuộc vào địa thế, địa hình (“topography”), độ sâu mực nước ngầm
(“groundwater depth”), độ sâu của hố đào (“depth of trench excavation”), chiều
cao cuối cùng BCL (“ultimate height”) và tính chất của đất. Ở Mỹ, thể tích đất
cần để che phủ tính tổng quát theo tỷ lệ là lượng đất bằng 1/3 hay 1/8 lượmg
chất thải (tính theo thể tích) . Trong những BCL nhỏ thì tỷ lệ này có thể cao
bằng: 1 phần đất cho 1 phần chất thải.
Hai vấn đề cần xem xét chính trong việc sử dụng đất tại chỗ là độ dễ dàng đào
của đất (đất có thể dễ dàng đào lên hay không) và sự thay đổi hành vi của đất

Tình trạng của lớp đá là có tác động lên tính ổn định của nó trong vai trò là nền
móng. Những khe nứt ở khối đá và những chỗ đứt gãy khác có thể cho phép
nước đi qua và tạo thành những con đường cho sự lan truyền chất ô nhiễm.
Trong trường hợp BCL có lớp lót tổng hợp (điều ít xảy ra ở những nước đang
phát triển), khi mực nước ngầm lên cao, những khe hở này có thể làm tăng áp
suất và độ dốc thủy lực cục bộ.
Thông tin địa chất rất khó thu được khi địa hình không ổn định, phức tạp. Nếu
đặt thêm một cấu trúc trên nền đất không ổn định thì công trình đó đặc biệt sẽ
rất dễ bị hư hại trước các hiện tượng gây ra bởi con người hay tự nhiên như: lũ
lụt, động đất, hoạt động núi lửa, lở đất, sụp lún và đất không ổn định.
15.6.6. Địa chất thuỷ văn :
Khả năng làm ô nhiễm mực nước ngầm tại vị trí BCL phụ thuộc rất lớn vào đặc
điểm địa chất thủy văn của vị trí BCL, chẳng hạn như:
• Độ sâu mực nước ngầm (Ghi chú: mực nước ngầm là mặt bằng nằm ngang,
bề mặt của khoảng rỗng vật liệu chứa đầy nước dưới đất, có áp suất bằng áp
suất khí quyển).
• Bản chất và độ dày lớp nước ngầm (“water-bearing formation”) hay tầng
ngậm nước (“aquifer”) gần BCL.
18
• Độ dâng cao (“upgradient”) của nước ngầm tại vị trí lựa chọn xây dựng
BCL.
• Địa thế địa hình và loại đất.
• Tốc độ thấm của đất tại vị trí BCL.
• Ảnh hưởng của giếng bơm gần đó lên nước ngầm ở dưới vị trí BCL.
• Tính dẫn nước và phân bố độ dẫn nước tại vị trí BCL hay gần BCL. (Ghi
chú: độ dẫn thủy lực “hydraulic gradient” là 1 thông số rất quan trọng trong
thủy lực nước ngầm. Nó liên quan tới hệ số thấm nội tại “primary
permeability” – khả năng của môi trường rỗng, như là cát ở trong ống thấm,
để chất lỏng dưới một gradient thủy lực đã cho đi qua. Có sự khác biệt giữa
thuật ngữ độ dẫn thủy lực và hệ số thấm hay tính dẫn nước “hydraulic

kiện này xác định khả năng lan truyền chất ô nhiễm tại vị trí BCL. Một số đặc
điểm đó là: đặc điểm địa lí tự nhiên (“physiographic settings”), vị trí những nơi
19
tái cấp nước ngầm (“groundwater recharge area”), đặc điểm đới không bão hòa
(“unsaturated zone”), tính chất lớp nước ngầm cao nhất (“uppermost aquifer”),
độ sâu tầng chứa nước bị chặn (“confined aquifer”).
15.6.7. Đặc điểm địa lý tự nhiên :
Đặc điểm địa lý tự nhiên là sự phối hợp các yếu tố khí hậu, địa thế và địa hình,
mức độ phân bố các dòng chảy và kiến trúc địa chất.Khí hậu giữ vai trò quan
trọng trong thiết kế và vận hành của một bãi chôn lấp bởi vì tác động của nó
trên lượng nước mưa có thể thấm qua đới không bão hòa (Ghi chú: là đới trên
cùng ở dưới đất, nước cùng với pha khí chứa trong các lỗ rỗng của đá và đất.
Do các khoảng rỗng không hoàn toàn đầy nước nên có tên gọi là đới không bão
hòa và cũng được xem là đới thông khí (Kehew 1998)) và đi vào hệ thống nước
ngầm. Mức độ thấm phụ thuộc vào lượng mưa, thể tích nước đọng lại trên mặt
và nước chảy tràn, và tốc độ của sự thoát và bốc hơi nước (Ghi chú:
“evatransporation” là hiện tượng bốc hơi trực tiếp của nước từ đất và hiện
tượng thoát hơi nước của thực vật được đề cập chung với nhau). Nhiệt độ
không khí xung quanh và độ ẩm tương đối cũng có tác động đến tính thấm, sự
bay hơi và sự thoát hơi nước. Khả năng nhiễm bẩn nguồn nước ngầm từ một bãi
chôn lấp được thiết kế và xây dựng tốt trong những khu vực khô hạn (“arid
area”) và bán khô hạn (“semi-arid area”) có thể khá thấp.Trong trường hợp
những khu vực khô hạn và bán khô hạn (lượng mưa hàng năm thấp hơn 10 cm)
có thể không cần thiết lắp đặt lớp lót đáy, hay theo đó là không cần hệ thống
quản lý nước rò rĩ. Trái lại, khả năng này khá cao ở những khu vực ẩm ướt.
Lượng mưa cũng như thời gian mưa và cường độ mưa là những điểm quan
trọng cần cân nhắc.Ví dụ, nếu mưa theo mùa, lượng mưa trong mùa mưa có thể
lớn tới mức thấm xuống đáng kể mặc dù tổng lượng mưa trung bình hàng năm
lại có thể tương đối thấp.
Khuynh hướng của nước mưa là tích tụ trên những vị trí bằng phẳng và xói

giữa các hạt vật chất (dòng chảy theo trạng thái rỗng sơ cấp (“primary
porosity”)), nhưng tốc độ và hướng thấm bị chi phối bởi dòng chảy trong những
khe nứt, những chỗ nối, mặt bằng lớp đáy, những lỗ rỗng chứa nước (được gọi
là trạng thái rỗng thứ cấp “secondary porosity”). Trạng thái rỗng thứ cấp có thể
chiếm ưu thế đối với những dòng thấm trong than bùn, đá hóa thạch và đá biến
chất và ở những nơi đứt gãy của đá trầm tích. Sự tích tụ có thể xảy ra trong
những khu vực có trạng thái rỗng thứ cấp chiếm ưu thế, bởi vì tính thấm thấp (ở
trang thái rỗng thứ cấp) tồn tại ít vật cản trở chất ô nhiễm hơn so với tính thấm
cao (ở trạng thái rỗng sơ cấp).
Nếu không có biện pháp kiểm sóat, ví dụ như không thiết kế đầy đủ lớp lót và
hệ thống thu gom nước rò rĩ, tính thấm cao ở gần mặt đất sẽ cho phép những
chất ô nhiễm di chuyển tương đối nhanh đến nguồn nước ngầm. Ngược lại, chất
ô nhiễm di chuyển chậm nếu tính thấm thấp ở gần mặt đất. Do vậy, có nhiều
thời gian hơn cho phép nồng độ chất bẩn giảm xuống hoặc tiến hành các biện
pháp khắc phục trước khi nước ngầm trở nên ô nhiễm lan truyền trên diện rộng.
Tuy nhiên, trong hoàn cảnh như thế, chảy tràn nước bị ô nhiễm có thể làm gia
tăng ô nhiễm nước mặt và nước dưới mặt đất.
15.6.8.1. Tái cấp nước ngầm:
(Kehew 1998) Đầu vào duy trì hệ dòng thấm nước ngầm tuần hoàn động dưới
mặt đất là sự tái cung cấp nước (“groundwater recharge”) dưới dạng mưa rơi và
tuyết tan thấm từ mặt đất xuống mực nước ngầm [29]. Không có sự tái cấp
nước, mực nước ngầm sẽ sụt xuống đều đặn, các giếng sẽ khô và các bồn nước
ngầm lớn của Trái đất sẽ khô cạn. Khi nước thấm vào đất thì xảy ra ngấm
(“infiltration”) – sự hấp thụ nước của đất. Khả năng ngấm có giá trị giới hạn là
độ dẫn thủy lực của đất.
(Kehew 1998) Sự thoát nước ngầm (“groundwater discharge”) ngược lại với sự
tái chấp nước; trong vùng thoát nước, nước chuyển động từ đới bão hòa
(“saturated zone” – đới nằm dưới đới không bão hòa có khoảng rỗng trong vật
21
liệu được chứa đầy nước, mực nước ngầm nằm trong đới bão hòa) vào đới

Đới vadose là vùng nằm giữa mặt đất và mực nước ngầm cơ bản ( hình 15-5)
22
Hình 15-5. Diagrammatic sketch of vadose and groundwater zones
Mặc dù đới vadose thường được gọi tên là “đới không bão hòa”, trong 1 số đới
vadose vẫn có thể tồn tại đới bão hòa. Thí dụ như những đới vadose có mực
nước ngầm cao và đới mao dẫn trong đới bão hòa (“tension-saturated zone” –
nghĩa là đới bão hòa nằm trên mực nước ngầm, có áp suất chất lỏng thấp hơn áp
suất khí quyển, trong đới này có xảy ra hiện tượng dâng cao mao dẫn trên mặt
nước tự do (Kehew 1998)). Những đặc điểm của đới vadose rất quan trọng ở
những vùng khô hạn vì trong những vùng này, mực nước ngầm có thể nằm khá
sâu dưới mặt đất. Đặc điểm của đới vadose ít quan trọng hơn ở những khu vực
ẩm ướt có mực nước ngầm cạn hoặc trong khu vực mà lớp đá bị đứt gãy nằm
gần mặt đất.
Dưới đây là 1 vài trong những đặc điểm vật lý, hóa học, và vi sinh vật của đới
vadose có mối quan hệ với sự di chuyển, giảm bớt nồng độ,hay phân hủy những
chất ô nhiễm dưới bề mặt là:
• Chất khóang (chất vô cơ).
• Trạng thái rỗng.
• Hàm lượng chất hữu cơ.
• Sự phân bố kích thước hạt (cấp phối).
• Kiến trúc đất và các tầng đất.
• Những đặc điểm của nước dưới đất.
• Khả năng trao đổi cation.
23
• Nhiệt độ.
• pH của đất ,và
• Các vi sinh vật tồn tại trong đất.
Một đới vadose có thể bảo vệ tốt, không cho ô nhiễm nước ngầm nên có những
đặc điểm sau: độ dày đáng kể,có khả năng bám hút bề mặt và phân hủy chất
gây ô nhiễm lớn, có kiến trúc đất đồng nhất, và trong đó có vật liệu có tính dẫn

tồn tại và tiềm năng sử dụng,hướng chuyển động thành phần, điều kiện nước
xung quanh, độ dày và tính chất của những vật liệu trong các tầng nằm giữa các
tầng ngậm nước. Một trong số những nhân tố giúp ngăn ngừa hiệu quả sự ô
nhiễm nguồn nước ngầm là tầng ngậm nước được tách riêng nhờ lớp cách nước
rất dày bằng vật liệu có tính thấm thấp,có tính bám hút hay vật liệu không có
đường dẫn thủy lực trực tiếp với tầng ngậm nước cao nhất.
24
15.6.8.5.Tóm tắt mối liên hệ giữa địa chất và những đặc điểm địa chất thủy
văn và sự ô nhiễm nước ngầm:
Tổng hợp các đặc điểm có thể giới hạn rủi ro ô nhiễm nước ngầm như sau:
• Khoảng cách giữa mặt đất và mực nước biên của tầng ngậm nước không
chặn hay mặt trên của tầng ngậm nước bị chặn là lớn hơn 30m
• Tốc độ tái cấp nước ngầm thực sự thấp hơn 5cm/năm
• Tầng chứa nước chắc, nặng và không đứt gãy
• Đất không quá cứng hay không thấm nước
• Độ dốc thủy lực của địa hình dốc hơn 18%
• Đới vadose gồm những vật liệu mật độ cao, và không thấm nước
• Tính dẫn nước của tầng chứa nước thấp hơn 0.4m
3
/ngày/m
2

Source: Reference 31.
Hình 15-6: Interrelation between climatic, topographic, hydrologic, and geologic
factors in terms of leachate travel and groundwater contamination
Nguy cơ ô nhiễm nước ngầm lớn nhất sẽ xảy ra nếu xuất hiện các tình huống
sau:
• Độ sâu từ mặt đất đến mực nước ngầm thấp hơn 3 m
• Tốc độ tái cấp nước ngầm lớn hơn 25cm/năm
• Tầng ngậm nước và đới vadose có kiến trúc đá vôi không đồng nhất hay đá


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status